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Efectos del cambio climático en la costa
En este volumen se muestra un atlas de las condiciones físicas actuales y de los cambios detectados en variables costeras tales como el nivel medio del mar, temperatura superficial del mar, salinidad, oleaje, marea astronómica, anomalía de la temperatura del aire, viento y huracanes. Esta descripción, que muestra la información disponible para la región, constituye el primer paso para emprender un estudio de cómo han cambiado las distintas variables y cuáles podrían ser los efectos en las costas ante variaciones futuras. Este conocimiento es vital para la ingeniería de costas y puertos, los análisis de vulnerabilidad de los asentamientos humanos en zonas de litoral y la gestión integral del medio ambiente en el borde costero, entre otros. Además, en el documento se analizan las posibles tendencias de cambio a futuro de las distintas variables para los años de corte a 2040, 2050 y 2070 definiéndose los valores medios y la incertidumbre o variabilidad esperable, incluyendo el análisis de eventos extremos asociados a algunas variables. Se estudian también patrones de variabilidad climática interanual, tales como el fenómeno ENOS (El Niño – Oscilación del Sur). Este estudio supone una primera aproximación al respecto en la región para un amplio abanico de dinámicas y patrones climáticos. La información que se provee en este volumen es el punto de apoyo para el análisis de la vulnerabilidad, exposición e impactos derivados del cambio climático en las costas del litoral de América Latina y el Caribe que se detallan en los siguientes documentos. Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe | Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Este documento es el primero de una serie de textos que se han elaborado en el marco del Estudio regional de los efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe. La zona de estudio comprende una longitud total de costa de aproximadamente 72.182 km distribuidos en cuatro zonas geográficas: Norteamérica, Centroamérica, Sudamérica y las Islas del Caribe. En el dominio de estudio se han analizado los cambios detectados en las dinámicas costeras, la influencia de la variabilidad climática, información diversa sobre la vulnerabilidad presente en las costas de la región, abarcando tanto el medio físico como el socioeconómico, la configuración física de las mismas y los impactos y riesgos previsibles en el futuro. Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe DINÁMICAS, TENDENCIAS Y VARIABILIDAD CLIMÁTICA Alicia Bárcena Secretaria Ejecutiva Antonio Prado Secretario Ejecutivo Adjunto Joseluis Samaniego Director División de Desarrollo Sostenible y Asentamientos Humanos Ricardo Pérez Director División de Documentos y Publicaciones Las opiniones expresadas en este documento son de exclusiva responsabilidad de los autores y pueden no coincidir con las de las Organizaciones participantes. Los límites y los nombres que figuran en este mapa no implican su apoyo o aceptación oficial por las Naciones Unidas. Esta publicación puede obtenerse dirigiéndose a: División de Desarrollo Sostenible y Asentamientos Humanos de la CEPAL, página web: www.cepal.org/dmaah Foto portada © Gabriel Barajas Ojeda Publicación de las Naciones Unidas LC/W.447 Copyright © Naciones Unidas, diciembre de 2011. Todos los derechos reservados Impreso en Naciones Unidas, Santiago de Chile Los Estados miembros y sus instituciones gubernamentales pueden reproducir esta obra sin autorización previa. Solo se les solicita que mencionen la fuente e informen a las Naciones Unidas de tal reproducción. Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Este documento fue elaborado por el Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria bajo la dirección del proyecto de Iñigo Losada Rodríguez, la coordinación de Fernando J. Méndez Incera y la participación de los investigadores Borja González Reguero, Sonia Castanedo Bárcena, Gabriel Díaz Hernández, Raúl Medina Santamaría, Pedro Díaz Simal, Bárbara Ondiviela Eizaguirre, Roberto Mínguez Solana, Ana J. Abascal Santillana, Antonio Espejo Hermosa, Cristina Izaguirre Lasa, Paula Camus Braña, Oscar García Aguilar, Pino González-Riancho Calzada, Melisa Menéndez García, José Antonio Juanes de la Peña y Antonio Tomás Sampedro. Por parte de la CEPAL el equipo que FRRUGLQy\VXSHUYLVyHOHVWXGLRIXH&DUORVGH0LJXHO2¿FLDOGH$VXQWRV$PELHQWDOHV-RVp-DYLHU*yPH]2¿FLDOGH Asuntos Económicos, Karina Martínez y Mauricio Pereira, Asistentes de investigación, todos ellos de la División de Desarrollo Sostenible y Asentamientos Humanos. Este documento forma parte del estudio regional de los efectos del FDPELRFOLPiWLFRHQODFRVWDGH$PpULFD/DWLQD\HO&DULEH¿QDQFLDGRSRUHO*RELHUQRGH(VSDxDPHGLDQWHHO0LQLVWHULR de Asuntos Exteriores y de Cooperación y del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino. 6H DJUDGHFH HVSHFLDOPHQWH HO DSR\R GHO SHUVRQDO GH OD 2¿FLQD (VSDxROD GH &DPELR &OLPiWLFR GHO 0LQLVWHULR GH Medio Ambiente y Medio Rural y Marino de España, en particular de Paz Valiente, Ana Pintó, José Ramón Picatoste y Alfonso Gutiérrez. Además se agradece la colaboración de Felipe Fernández Pérez, Sheila Abad Herrero, Patricia Fernández Quintana, Felipe Maza y Nabil Kakeh Burgada, técnicos del Instituto de Hidráulica de Cantabria, y los comentarios de Rodrigo &LHQIXHJRVLQYHVWLJDGRUGHO'HSDUWDPHQWRGH,QJHQLHUtD+LGUiXOLFD\$PELHQWDOGHOD3RQWL¿FLD8QLYHUVLGDG&DWyOLFD de Chile. CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Índice Glosario ........................................................................................................................................19 1. Introducción ........................................................................................................................25 1.1. Contexto ........................................................................................................................25 1.2. Exposición de motivos ..................................................................................................26 1.3. Objetivos del estudio .....................................................................................................28 1.4. Zona de estudio ............................................................................................................28 1.4.1. Descripción de la zona de estudio.......................................................................29 1.5. Objetivos y estructura del documento ..........................................................................31 2. Fuentes de información y bases de datos .......................................................................33 2.1. Introducción ..................................................................................................................33 2.2. Bases de datos de información existente .....................................................................35 2.2.1. Datos del Nivel Medio del Mar global (NMM) ......................................................35 2.2.2. Datos de Marea Astronómica (MA) ....................................................................38 2.2.3. Datos de salinidad (Salinity, SAL) .......................................................................39 'DWRVGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU6HD6XUIDFH7HPSHUDWXUH667 ......39 2.2.5. Bases de datos de presión y viento ....................................................................40 2.2.6. Bases de datos de registros instrumentales de oleaje .......................................41 2.2.7. Bases de datos de registros instrumentales del nivel del mar ............................42 7HPSHUDWXUDGHODLUH ...........................................................................................43 2.2.9. Bases de datos de proyecciones del nivel medio del mar ..................................43 2.2.10. Bases de datos de proyecciones de modelos climáticos ..................................46 3. Dinámicas costeras en América Latina y el Caribe ........................................................49 'LQiPLFDV0HWHR2FHDQRJUi¿FDV ...............................................................................49 3.1.1. Nivel Medio del Mar .............................................................................................49 3.1.2. Salinidad ..............................................................................................................51 7HPSHUDWXUDGHOPDUHQ6XSHU¿FLH .....................................................................51 7HPSHUDWXUDGHO$LUH ...........................................................................................52 3.1.5. Viento ..................................................................................................................54 3.2. Dinámicas Costeras ......................................................................................................56 3.2.1. Oleaje ..................................................................................................................56 3.2.2. Marea Astronómica.............................................................................................65 3.2.3. Marea Meteorológica ..........................................................................................68 5 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.3. Eventos Extremos .........................................................................................................70 3.3.1. Oleaje ..................................................................................................................71 3.3.2. Marea Meteorológica ..........................................................................................73 3.4. Análisis de los huracanes .............................................................................................74 3.5. Conclusiones de las dinámicas costeras en América Latina y el Caribe .....................80 4. Métodos para evaluar las tendencias de largo plazo ........................................................ 81 4.1. Métodos de evaluación de la variación a largo plazo de una variable .........................81 7pFQLFDVSDUDDQDOL]DUODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]R ..................................................83 7pFQLFDVDSUR[LPDGDVSDUDGHWHUPLQDUODYDULDFLyQGHXQDYDULDEOH en función de la variación de otra ........................................................................……..88 5. Tendencias de las dinámicas en América Latina y el Caribe ........................................... 91 5.1. Situación actual y conocimiento actual sobre el cambio en la región de América Latina y el Caribe.......................................................................................91 7HQGHQFLDVHQODVGLQiPLFDVPHWHRRFHDQRJUi¿FDV ...................................................93 7HQGHQFLDVGHO1LYHO0HGLRGHO0DU6HD/HYHO5LVH ........................................93 7HQGHQFLDVHQHO1LYHO0HGLRGHO0DU5HODWLYR5HODWLYH6HD/HYHO5LVH ......101 7HQGHQFLDVHQOD6DOLQLGDG ...............................................................................103 7HQGHQFLDVGH7HPSHUDWXUD6XSHU¿FLDOGHO0DU ..............................................108 7HQGHQFLDVGHOD7HPSHUDWXUDGHO$LUH ............................................................ 114 7HQGHQFLDVGHOYLHQWR .......................................................................................121 7HQGHQFLDVHQODVGLQiPLFDVFRVWHUDV .......................................................................125 7HQGHQFLDVHQHOROHDMH .....................................................................................125 7HQGHQFLDVHQORVHYHQWRVH[WUHPRV .........................................................................134 7HQGHQFLDVHQORVHYHQWRVH[WUHPRVGHROHDMH................................................134 7HQGHQFLDVHQORVHYHQWRVH[WUHPRVGHPDUHDPHWHRUROyJLFD........................143 5HVXPHQGHODVWHQGHQFLDV ........................................................................................146 6. Análisis de la variabilidad climática interanual de las dinámicas en América Latina y el Caribe ............................................................................................. 149 6.1. Introducción ................................................................................................................149 7pFQLFDVHVWDGtVWLFDVSDUDDQDOL]DUODYDULDELOLGDGFOLPiWLFDGHORVDJHQWHV .............150 'HVFULSFLyQGHORVtQGLFHVFOLPiWLFRVDQDOL]DGRV .......................................................152 5HVXOWDGRV ..................................................................................................................161 5HVXOWDGRVGH&RUUHODFLyQFRQtQGLFHVFOLPiWLFRVFRQWHPSRUiQHRV ................161 6.4.2. Análisis de desfase temporal (Correlación cruzada) ........................................ 170 5HVXPHQGHODYDULDELOLGDGFOLPiWLFDLQWHUDQXDOGHODVGLQiPLFDV ............................. 175 7. Conclusiones generales ...................................................................................................... 177 Bibliografía ..................................................................................................................................... 179 Anexo 1. Metodología, resultados y validación de la obtención de las bases de datos de las dinámicas costeras generadas por IHC ......................................... 185 Anexo 2. Huracanes ...................................................................................................................... 219 6 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática ËQGLFHGH¿JXUDV Figura 1.1 Zona de estudio......................................................................................................29 Figura 1.2 Subida del nivel del mar global (GMSL) desde 1870 a 2008 .................................35 Figura 1.3 Nivel medio del mar en cinco registros del planeta ...............................................37 )LJXUD 0DSDGHODFRPSRQHQWHGHPDUHD0FDOFXODGDFRQHOPRGHOR73;2 ................38 )LJXUD (5667YEDQRPDOtDDQXDOGHVGHGHVGH6D1 FRQGHFRQ¿DQ]D ............................................................................................40 )LJXUD 9LHQWRVPi[LPRVGHOUHDQiOLVLV1&(3DPGHODVXSHU¿FLH desde 1998 a 2008 ................................................................................................41 Figura 1.7 Datos de satélite adquiridos para el estudio de América Latina y el Caribe .......... 41 Figura 1.8 Boyas utilizadas en la validación de los datos de Oleaje (GOW) ..........................42 Figura 1.9 Mareógrafos disponibles en el área de estudio procedentes del centro UHSLC ..43 Figura 1.10 Escenarios de subida del nivel medio del mar .......................................................44 Figura 1.11 Comparación entre resultados de modelos de escenarios GHO,3&&\YDORUHVLQVWUXPHQWDOHV .........................................................................45 )LJXUD 3UR\HFFLyQGHDVFHQVRGHOQLYHOPHGLRGHOPDUGHDEDVDGR en las proyecciones de temperatura de los escenarios A2, B1 y A1F1 .................46 )LJXUD 0RGHORVFOLPiWLFRV$2*&0GLVSRQLEOHVGHO,3&&$5 .......................................47 )LJXUD ,QÀXHQFLDGHOtQGLFH1,f2HQODVDQRPDOtDVPHQVXDOHVGHOQLYHOGHOPDU..........48 Figura 1.15 Estacionalidad del nivel medio del mar a escala global .........................................50 Figura 1.16 Estacionalidad del nivel medio del mar en América Latina y el Caribe .................50 Figura 1.17 Estacionalidad de la salinidad a escala global .......................................................51 )LJXUD (VWDFLRQDOLGDGGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUDHVFDODJOREDO ...................51 )LJXUD (VWDFLRQDOLGDGGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU en América Latina y el Caribe ................................................................................52 )LJXUD (VWDFLRQDOLGDGGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOJOREDO...............................................53 )LJXUD (VWDFLRQDOLGDGGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOHQ$PpULFD/DWLQD\HO&DULEH.........53 )LJXUD 3DWUyQGHFLUFXODFLyQJOREDOGHYLHQWRVWHyULFD\UHDOHQ$PpULFD .......................54 Figura 1.23 Cuantil de 0,9 de la velocidad del viento entre 1948 y 2008..................................54 Figura 1.24 Velocidad media del viento estacional entre 1948 y 2008 .....................................55 Figura 1.25 Dirección media de la potencia eólica entre 1948 y 2008 .....................................56 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPHGLDHVWDFLRQDO ............................................................57 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPi[LPDHVWDFLRQDO .........................................................58 )LJXUD 'LUHFFLyQGHO)OXMR0HGLRGH(QHUJtD ....................................................................59 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDGHPHGLDKRUDVDODxR desde 1948 a 2008 ................................................................................................60 )LJXUD 'HVFULSFLyQGHOFOLPDPDUtWLPRHQXQSXQWRGHODFRVWDGH$UJHQWLQD ..................61 )LJXUD 'HVFULSFLyQGHOFOLPDPDUtWLPRHQXQSXQWRGHODFRVWDGH&KLOH .........................62 7 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática )LJXUD 'HVFULSFLyQGHOFOLPDPDUtWLPRHQXQSXQWRGHODFRVWDGH3HU~ ..........................63 )LJXUD 'HVFULSFLyQGHOFOLPDPDUtWLPRHQXQSXQWRGHODFRVWDGH0p[LFR ......................64 )LJXUD *Ui¿FRGHHVWDGRVGHOPDUUHSUHVHQWDWLYRVHQXQDUHG620 para un punto de México ........................................................................................65 Figura 1.35 Nivel máximo alcanzado por la marea astronómica desde 1948 a 2008 ..............66 Figura 1.36 Cuantil 0,9 de marea astronómica desde 1948 a 2008 .........................................67 Figura 1.37 Carrera de marea astronómica ..............................................................................67 Figura 1.38 Cuantil medio 0,90 de marea meteorológica desde 1948 a 2008 .........................68 Figura 1.39 Cuantil medio 0,99 de marea meteorológica desde 1948 a 2008 .........................69 )LJXUD 5DQJRGHYDULDFLyQPHQVXDOGHOFXDQWLOGHPDUHD meteorológica desde 1948 .....................................................................................69 Figura 1.41 Forma de la Distribución Generalizada de Extremos (GEV) VHJ~QHOSDUiPHWURGHIRUPD .................................................................................70 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRV HQHODxRKRUL]RQWH ........................................................................................71 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRV HQHODxRKRUL]RQWHYDORUPHGLR ..................................................................72 )LJXUD 3DUiPHWURGHIRUPDREWHQLGRHQHODQiOLVLVGHH[WUHPRV GHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH ...................................................................................72 )LJXUD 0DUHDPHWHRUROyJLFDGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRV HQHODxR ........................................................................................................73 )LJXUD 3DUiPHWURGHIRUPDREWHQLGRHQHODQiOLVLVGHH[WUHPRV GHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH ...................................................................................74 Figura 1.47 Serie de presión y velocidad del viento del forzamiento utilizado en el modelo WW3, y los datos medidos por la boya NOAA-42001, para el huracán Katrina (2005) ..............................................................................75 )LJXUD 3RVLFLyQHLQWHQVLGDGKLVWyULFDDxRVGHORVKXUDFDQHV analizados en el presente estudio ..........................................................................75 Figura 1.49 Mapa de posición y nombre de las boyas tipo NDBC del National Data Buoy Center de la NOAA...........................................................76 Figura 1.50 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRGHODVER\D\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ.DWULQDHQGLYHUVDVER\DVDQDOL]DGDV DVtFRPRWUD\HFWRULDVHJXLGD\PDSDHVSDFLDOGHOFDPSRGHSUHVLRQHV en un determinado instante ....................................................................................77 Figura 1.51 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\D\UHDQiOLVLV1&(31&$5 para el huracán Katrina (2005) en dos de las boyas analizadas, junto a campo de vientos en un determinado instante del huracán .......................78 )LJXUD 0DSDGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSDUDHOKXUDFiQ.DWULQDPRGHOR GHO630PRGL¿FDGRDJRVWRGHDODVKRUDV ......................79 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHV SDUDDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHHQORVSXQWRVGHFRQWURODQDOL]DGRV......................79 8 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Figura 1.54 Esquema de las técnicas para obtener las distribuciones de los agentes .............82 )LJXUD (VTXHPDGHOHMHGHOWLHPSR\PHWRGRORJtDXWLOL]DGD en cada horizonte temporal ....................................................................................82 )LJXUD (VTXHPDGHWHQGHQFLDHVWDGtVWLFDGHODUJRSOD]R.................................................84 )LJXUD (VTXHPDGHWHQGHQFLDHVWDGtVWLFDGHODUJRSOD]R 3UREDELOLGDGGHH[FHGHQFLDVREUHXQXPEUDO ........................................................85 Figura 1.58 Esquema del proceso de cálculo de las tendencias mediante ODWpFQLFD7UHQG(2)V............................................................................................86 )LJXUD (VTXHPDGHOSURFHVRGHFRPSUREDFLyQGHODVLJQL¿FDQFLD HVWDGtVWLFDHQHOFiOFXORGHODVWHQGHQFLDV ............................................................86 )LJXUD &DPELRVHQODIXQFLyQGHGHQVLGDGGHODJHQWH;HQODPHGLD y en la dispersión ...................................................................................................87 )LJXUD 6LPXODFLyQFRQPRGHOR$50$GHODGLVWULEXFLyQ GHGHQVLGDGHQORVSUy[LPRVDxRV ....................................................................88 )LJXUD *Ui¿FDH[SOLFDWLYDGHOSURFHGLPLHQWRGHOPpWRGRGHODVSHUWXUEDFLRQHV ..............89 )LJXUD 5HSUHVHQWDFLyQGHOPpWRGRSUREDELOtVWLFRSDUDODGHWHUPLQDFLyQ de la distribución de una variable en un análisis de tendencias ............................90 )LJXUD &DPELRVGHODWHPSHUDWXUDVHJ~QPRGHORVFOLPiWROyJLFRV...................................92 )LJXUD 7HQGHQFLDVREVHUYDGDV\VLPXODGDVVHJ~QUHJLRQHVGHOPXQGR GHODDQRPDOtDGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOWHUUHVWUH ..............................................92 )LJXUD 7HQGHQFLD\UHFRQVWUXFFLyQREWHQLGDSDUDHOQLYHOPHGLRGHOPDUJOREDO..............93 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD/DWLQD y el Caribe del Nivel Medio del Mar mediante el ajuste de tendencias locales .....94 )LJXUD 7LSRGHWHQGHQFLDREWHQLGDHQHODMXVWHORFDODHVFDODJOREDO ...............................95 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD/DWLQD\ HO&DULEHGHO1LYHO0HGLRGHO0DUPHGLDQWHHODMXVWHGHODWpFQLFD7UHQG(2) ....96 )LJXUD 7HQGHQFLDVREWHQLGDVSDUDXQSXQWRGHODFRVWD$WOiQWLFD ....................................97 )LJXUD 7HQGHQFLDVREWHQLGDVSDUDXQSXQWRGHODFRVWD3DFt¿FD .....................................97 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHO1LYHO0HGLRGHO0DUHQORVSHULRGRV 2010-2040 y 2040-2070 .........................................................................................98 Figura 1.73 Valor medio e incertidumbre asociada del nivel medio del mar HQHODxRKRUL]RQWH........................................................................................99 Figura 1.74 Valor medio e incertidumbre asociada del nivel medio del mar HQHODxRKRUL]RQWH ........................................................................................99 Figura 1.75 Comparación de los niveles esperados por subida del nivel medio del mar para los horizontes 2040 y 2070 y la sobrelevación producida HQHOQLYHOPHGLRGXUDQWHHO1LxRGH ...........................................................100 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHVXEVLGHQFLDHQHOSHULRGR .................................100 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHOQLYHOPHGLRGHOPDUUHODWLYRHQHOSHULRGR 2010-2040 y 2040-2070 .......................................................................................102 Figura 1.78 Valor medio e incertidumbre asociada del nivel medio del mar UHODWLYRHQHODxRKRUL]RQWH .........................................................................102 9 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Figura 1.79 Valor medio e incertidumbre asociada de nivel medio del mar UHODWLYRHQHODxRKRUL]RQWH .........................................................................103 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD Latina y el Caribe de la salinidad (a 5 m de profundidad) mediante el ajuste de tendencias local ................................................................................104 )LJXUD 7LSRGHWHQGHQFLDREWHQLGDHQHODMXVWHORFDODHVFDODJOREDOGHODVDOLQLGDG .....104 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD Latina y el Caribe de la salinidad (a 5 m de profundidad) mediante HODMXVWHGHODWpFQLFD7UHQG(2) ........................................................................105 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHVDOLQLGDGREWHQLGDVSDUDXQSXQWRGHODFRVWD de América Latina y el Caribe ..............................................................................106 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHVDOLQLGDGREWHQLGDVSDUDXQSXQWRGHODFRVWD de América Latina y el Caribe ..............................................................................106 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHODVDOLQLGDGHQORVSHULRGRV\ .........107 Figura 1.86 Valor medio e incertidumbre asociada en la salinidad HQHODxRKRUL]RQWH......................................................................................107 Figura 1.87 Valor medio e incertidumbre asociada en la salinidad HQHODxRKRUL]RQWH ......................................................................................108 )LJXUD 7HQGHQFLD\UHFRQVWUXFFLyQREWHQLGDSDUDODDQRPDOtD GHWHPSHUDWXUDGHOPDUHQVXSHU¿FLHJOREDO........................................................108 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD /DWLQD\HO&DULEHGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUPHGLDQWH el ajuste de tendencias local ................................................................................109 )LJXUD 7LSRGHWHQGHQFLDREWHQLGDHQHODMXVWHORFDODHVFDOD JOREDOGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU ........................................................109 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD /DWLQD\HO&DULEHGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUPHGLDQWH HODMXVWHGHODWpFQLFD7UHQG(2) ........................................................................ 110 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUREWHQLGDV para un punto de la costa de América Latina y el Caribe .................................... 111 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUREWHQLGDV para un punto de la costa de América Latina y el Caribe .................................... 111 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU en los periodos 2010-2040 y 2040-2070 ............................................................. 112 )LJXUD 9DORUPHGLRHLQFHUWLGXPEUHGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDO GHOPDU667HQHODxRKRUL]RQWH .............................................................. 113 )LJXUD 9DORUPHGLRHLQFHUWLGXPEUHGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDO GHOPDU667HQHODxRKRUL]RQWH .............................................................. 113 )LJXUD *UDGRGHFRQ¿DQ]DHVFDOD,3&&VREUHXQDXPHQWRGHODWHPSHUDWXUD VXSHU¿FLDOGHOPDUGH&SDUDGLVWLQWRVDxRVKRUL]RQWH ..................................... 114 )LJXUD 7HQGHQFLD\UHFRQVWUXFFLyQREWHQLGDSDUDODDQRPDOtDGHWHPSHUDWXUD GHODLUHHQVXSHU¿FLHJOREDO ................................................................................. 115 10 CEPAL )LJXUD Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD /DWLQD\HO&DULEHGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLHPHGLDQWH el ajuste de tendencias local ................................................................................ 115 )LJXUD 7LSRGHWHQGHQFLDREWHQLGDHQHODMXVWHORFDODHVFDODJOREDO SDUDODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH ........................................................... 116 )LJXUD 3DWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDDHVFDODJOREDO\GH$PpULFD /DWLQD\HO&DULEHSDUDODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLHPHGLDQWH HODMXVWHGHODWpFQLFD7UHQG(2) ........................................................................ 116 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLHREWHQLGDV para un punto de América Latina y el Caribe ....................................................... 117 )LJXUD 7HQGHQFLDVGHWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLHREWHQLGDV para un punto de la costa de América Latina y el Caribe .................................... 117 )LJXUD 7HQGHQFLDOLQHDOPHGLDHTXLYDOHQWHGHODWHPSHUDWXUDGHODLUH HQVXSHU¿FLHHQWUH\ ........................................................ 118 )LJXUD 9DULDFLyQGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH e incertidumbre asociada en 2040 ....................................................................... 118 )LJXUD 9DULDFLyQGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH e incertidumbre asociada en 2070 ....................................................................... 119 )LJXUD 3UREDELOLGDGGHXQDXPHQWRGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH GH&HQODVFRVWDVGH$PpULFD/DWLQD\HO&DULEHHQODDFWXDOLGDG \HQORVDxRVKRUL]RQWH\ .........................................................120 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHOFXDQWLOGHODYHORFLGDGGHOYLHQWR a 10 m entre 2010 y 2070 .....................................................................................121 Figura 1.109 Variación del cuantil 0,9 de la velocidad del viento a 10 m e incertidumbre asociada en 2040 .......................................................................122 Figura 1.110 Variación del cuantil 0,9 de la velocidad del viento a 10 m e incertidumbre asociada en 2070 .......................................................................122 Figura 1.111 Esquema de los cuatro sectores direccionales considerados en el análisis de la dirección del viento ................................................................123 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHJLURGHODGLUHFFLyQGHODSRWHQFLDHyOLFD entre 2010 y 2070 para los cuatro sectores: Norte, Este, Sur y Oeste ...............124 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKRUDV DODxR+V12) entre 2010 y 2070 ............................................................................125 )LJXUD 9DULDFLyQGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKRUDV DODxRHLQFHUWLGXPEUHDVRFLDGDHQ ............................................................126 )LJXUD 9DULDFLyQGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKRUDV DODxRHLQFHUWLGXPEUHDVRFLDGDHQ ............................................................126 )LJXUD 3UREDELOLGDGGHVXSHUDUXQDXPHQWRGHPGH+V12) en la actualidad \HQORVDxRVKRUL]RQWH\ .........................................................127 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPHGLD mensual entre 2010 y 2070 ..................................................................................129 )LJXUD 9DULDFLyQGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDO e incertidumbre asociada en 2040 .......................................................................130 11 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática )LJXUD 9DULDFLyQGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDO e incertidumbre asociada en 2070 .......................................................................130 )LJXUD 3UREDELOLGDGGHVXSHUDUXQDXPHQWRGHPGHODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPHGLD PHQVXDOHQODDFWXDOLGDG\HQORVDxRVKRUL]RQWH\ ................ 131 )LJXUD 7HQGHQFLDPHGLDGHJLURGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtDHQWUH\ ..............132 )LJXUD 9DULDFLyQGHODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtD e incertidumbre asociada en 2040 .......................................................................133 )LJXUD 9DULDFLyQGHODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtD e incertidumbre asociada en 2070 .......................................................................133 )LJXUD 7HQGHQFLDDQXDOGHODUJRSOD]RGHORVH[WUHPRVGHROHDMHHQ ..........135 )LJXUD 7HQGHQFLDHVWDFLRQDOGHODUJRSOD]RGHORVH[WUHPRVGHROHDMH..........................136 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRVHQHODxRKRUL]RQWH 2040 y 2070 ..........................................................................................................137 )LJXUD $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRV HQHODxRKRUL]RQWHYDORUPHGLR ................................................................137 )LJXUD 9DULDFLyQHVSHUDEOHGHOSHULRGRGHUHWRUQRGHDxRVHQHODxR ...........138 Figura 1.129 Localización de los cinco puntos donde se ha realizado el análisis comparativo de los extremos de oleaje por efecto del cambio climático, en términos de periodo de retorno y altura de ola asociada ................................139 Figura 1.130 Funciones de densidad de probabilidad obtenidas para un punto de la costa de América Latina y el Caribe (Baja California).................................140 )LJXUD 3UREDELOLGDGDVRFLDGDDODH[FHGHQFLDVREUHPGHDOWXUDGHROD VLJQL¿FDQWH\SHULRGRGHUHWRUQRDVRFLDGRVHQXQSXQWR de América Latina y el Caribe (Baja California) ................................................... 141 Figura 1.132 Marea meteorológica asociada a un periodo de retorno GHDxRVHQHODxR...................................................................................144 )LJXUD 7HQGHQFLDDQXDOGHODUJRSOD]RHQORVH[WUHPRVGHPDUHD meteorológica en 2010-2040 ...............................................................................144 )LJXUD 7HQGHQFLDGHODUJRSOD]RHVWDFLRQDOGHPDUHDPHWHRUROyJLFD ............................145 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR$2 ................................................................152 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR6$0 .............................................................153 )LJXUD $QRPDOtDVGHSUHVLyQHQHO3DFt¿FREDMRVLWXDFLRQHVGH1LxR\1LxD ................154 Figura 1.138 Esquema de la situación de vientos y estructura oceánica en condiciones normales del fenómeno ENSO en los meses de diciembre a febrero .................155 Figura 1.139 Esquema de la situación de vientos y estructura oceánica HQIDVH1LxR\IDVH1LxD ......................................................................................155 )LJXUD 5HJLRQHVGHPHGLGDGHORVtQGLFHV1LxR .............................................................156 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR62, ...............................................................157 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR1,f2 ..........................................................157 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR$02 .............................................................158 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR17$ ..............................................................159 12 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática )LJXUD =RQDVJHRJUi¿FDVGHORVtQGLFHV&$517$\76$ ............................................159 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR76$ ..............................................................160 )LJXUD 6HULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFR&$5..............................................................160 )LJXUD &RUUHODFLyQGHOSHUFHQWLOGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH FRQGLYHUVRVtQGLFHVFOLPiWLFRV ............................................................................162 )LJXUD &RUUHODFLyQGHODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDOFRQORVtQGLFHV 62,&$517$.....................................................................................................163 )LJXUD &RUUHODFLyQGHODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPi[LPDPHQVXDOFRQORVtQGLFHV 62,76$17$ .....................................................................................................164 )LJXUD &RUUHODFLyQGHODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtDGHOROHDMH FRQORVtQGLFHV1,f276$6$0\17$ ...........................................................165 )LJXUD &RUUHODFLyQSRUGHVYLDFLyQWtSLFDJUDGRVSRVLWLYRVHQVHQWLGRKRUDULR GHODGLUHFFLyQGHO)OXMR0HGLRGH(QHUJtDPHQVXDOGHOROHDMHFRQORVtQGLFHV 1,f2L]TXLHUGDVXSHULRU76$6$0\17$ ....................................................166 )LJXUD &RUUHODFLyQGHOQLYHOGHOPDUFRQORVtQGLFHV 1,f2&$5$0276$62,\17$ .................................................................167 )LJXUD &RUUHODFLyQSRUGHVYLDFLyQWtSLFDGHO1LYHOGHOPDUFRQORVtQGLFHV 1,f2&$5$0276$62,\17$ ..................................................................168 )LJXUD &RUUHODFLyQGHOFXDQWLOGHPDUHDPHWHRUROyJLFDFRQORVtQGLFHV $0217$62,1,f2&$5 ............................................................................169 )LJXUD $QiOLVLVGHFRUUHODFLyQFUX]DGDGHXQDGHODVYDULDEOHVFRQHOtQGLFH 1,f2±3XQWR\FRQHOtQGLFH62,±3XQWR .........................................170 Figura 1.157 Desfase temporal de la correlación máxima del percentil 0,95 de altura GHRODVLJQL¿FDQWHFRQORVGLVWLQWRVtQGLFHVFOLPiWLFRV ........................................ 171 )LJXUD 'HVIDVHWHPSRUDOGHODFRUUHODFLyQGHODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLR GHHQHUJtDGHOROHDMHFRQORVGLVWLQWRVtQGLFHVFOLPiWLFRV ....................................172 Figura 1.159 Desfase temporal de la correlación del nivel medio del mar FRQORVGLVWLQWRVtQGLFHVFOLPiWLFRV ......................................................................173 Figura 1.160 Desfase temporal de la correlación del cuantil 0,95 de marea PHWHRUROyJLFDFRQORVGLVWLQWRVtQGLFHVFOLPiWLFRV............................................... 174 Figura 1.161 Malla global del reanálisis GOW ..........................................................................186 Figura 1.162 Mallas de detalle de reanálisis de oleaje en América Latina y el Caribe y resolución espacial de las mismas ....................................................................187 )LJXUD 7UD\HFWRULDVKLVWyULFDVGHKXUDFDQHVHQHO$WOiQWLFR \HQHO3DFt¿FR1RUGHVWH .....................................................................................188 Figura 1.164 Boyas de oleaje utilizadas para la validación de la malla global del reanálisis GOW ....................................................................................189 )LJXUD 9DOLGDFLyQHQODER\D12$$5HJLyQ3DFt¿FR1RUWH0DOOD*OREDO ........189 )LJXUD 9DOLGDFLyQHQODER\D12$$5HJLyQ3DFt¿FR1RUWH0DOOD*OREDO ........190 )LJXUD 9DOLGDFLyQHQODER\DGH6LOOHLURLQGH¿QLGDV233( 5HJLyQ$WOiQWLFR1RUWH0DOOD*OREDO ..................................................................190 13 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática )LJXUD 9DOLGDFLyQHQODER\DGH%LOEDRLQGH¿QLGDV233( 5HJLyQ$WOiQWLFR1RUWH0DOOD*OREDO ..................................................................191 Figura 1.169 Series temporales de altura de ola y periodo de pico en la boya 41043 GHOD12$$DO1RUWHGHODLVODGH3XHUWR5LFR ...................................................192 )LJXUD *Ui¿FRVGHGLVSHUVLyQ\FXDQWLOHVSDUDODVER\DV\ ..........193 Figura 1.171 Error medio cuadrático entre el reanálisis GOW y datos de satélite. 3HULRGR0DU]RD0D\R ...............................................................................193 Figura 1.172 Datos de satélite adquiridos para el estudio ........................................................194 )LJXUD 6HOHFFLyQGHGDWRVGHVDWpOLWHHQWRUQRDXQSXQWRGHODFRVWDSDFt¿FD GH0p[LFRXWLOL]DQGRXQFULWHULRGHE~VTXHGDGHVGHWLHUUD .................................195 )LJXUD ,GHQWL¿FDFLyQGHoutliers en la calibración del oleaje ...........................................195 )LJXUD 5RVDGHFDOLEUDFLyQHQIXQFLyQGHODGLUHFFLyQGHOROHDMHFRQLQWHUYDOR GHFRQ¿DQ]DGHO ...........................................................................................196 )LJXUD *Ui¿FRVGHFXDQWLOHVGHOUHDQiOLVLVGHROHDMH\GHORVGDWRVGHVDWpOLWH .............197 Figura 1.177 Ejemplos de transformación de la calibración en los cuantiles de altura de ola ...........................................................................197 )LJXUD (IHFWRHVSDFLDOGHODFDOLEUDFLyQ9DORUHVGHORVtQGLFHV506( (Error Cuadrático Medio) y Scatter Index en el oleaje global, antes y después de las correcciones .............................................................................198 )LJXUD %DWLPHWUtDXWLOL]DGDHQODJHQHUDFLyQGHUHDQiOLVLVGHPDUHD PHWHRUROyJLFDHQOD]RQDGHHVWXGLR0DOODUHVROXFLyQ ..........................200 )LJXUD 5HVXOWDGRVGHOUHDQiOLVLV*26GHHOHYDFLyQGHODVXSHU¿FLH OLEUHGHELGDDPDUHDPHWHRUROyJLFDSDUDODIHFKD Zona Golfo de México y Caribe............................................................................201 )LJXUD 5HVXOWDGRVGHOUHDQiOLVLV*26GHHOHYDFLyQGHODVXSHU¿FLHOLEUHGHELGDD PDUHDPHWHRUROyJLFDSDUDODIHFKD=RQD$PpULFDGHO6XU ..............202 Figura 1.182 Localización y nombre de los mareógrafos .........................................................203 Figura 1.183 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS con el mareógrafo h775A localizado en el Golfo de México ................................203 Figura 1.184 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS con el mareógrafo h280A localizado en la costa del Atlántico ............................204 Figura 1.185 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS con el mareógrafo h281A localizado en la costa del Atlántico .............................204 Figura 1.186 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS FRQHOPDUHyJUDIRK$ORFDOL]DGRHQODFRVWDGHO3DFt¿FR ..............................205 Figura 1.187 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS FRQHOPDUHyJUDIRK$ORFDOL]DGRHQODFRVWDGHO3DFt¿FR ..............................205 Figura 1.188 Comparación de la serie de marea meteorológica del reanálisis GOS con el mareógrafo h287A localizado el sur de Chile ............................................206 Figura 1.189 Localización de los puntos a lo largo de la costa de América Latina y el Caribe en los que se ha calculado la marea astronómica.............................207 Figura 1.190 Localización de los mareógrafos..........................................................................208 14 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Figura 1.191 Validación en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en el Caribe .........................................................................................209 Figura 1.192 Validación en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en Centroamérica ...............................................................................210 Figura 1.193 Validación en un punto de la costa América Latina y el Caribe ORFDOL]DGRHQODFRVWDGHO3DFt¿FR .......................................................................210 Figura 1.194 Validación en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en la costa del Atlántico ...................................................................... 211 Figura 1.195 Valor medio del error medio cuadrático de los residuos ...................................... 211 Figura 1.196 Diagrama de dispersión en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en el Caribe ......................................................................212 Figura 1.197 Diagrama de dispersión en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en Centroamérica .............................................................212 Figura 1.198 Diagrama de dispersión en un punto de la costa América Latina \HO&DULEHORFDOL]DGRHQODFRVWDGHO3DFt¿FR .....................................................213 Figura 1.199 Diagrama de dispersión en un punto de la costa América Latina y el Caribe localizado en la costa del Atlántico ....................................................213 )LJXUD 9DORUGHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ5 2 ................................................................214 Figura 1.201 Marea astronómica en el periodo 1948-2100 en un punto localizado en la costa del Caribe ..........................................................................................215 Figura 1.202 Marea astronómica en el periodo 1948-2100 en un punto localizado HQHO3DFt¿FR ........................................................................................................215 Figura 1.203 Marea astronómica en el periodo 1948-2100 en un punto localizado en el Atlántico .......................................................................................................216 Figura 1.204 Amplitud máxima de la marea astronómica en el periodo 1948-2100 .................216 Figura 1.205 Serie de presión y velocidad del viento del forzamiento utilizado en el modelo WW3 y los datos medidos por la boya NOAA-42001, para el huracán Katrina (2005) ............................................................................220 )LJXUD 3RVLFLyQHLQWHQVLGDGKLVWyULFDDxRVGHORVKXUDFDQHV analizados en el presente estudio ........................................................................221 Figura 1.207 Ejemplo del mapa de presiones obtenidas con el modelo +\GURPHW5DQNLQ9RUWH[ ...........................................................................223 Figura 1.208 Mapa de variación de la presión atmosférica para el huracán Katrina (27-agosto de 2005 a las 17.00 horas) .................................................................224 Figura 1.209 Mapa de variación de la presión atmosférica para el huracán Kenna (24-octubre de 2002 a las 09.00 horas) ...............................................................225 Figura 1.210 Mapa de posición y nombre de las boyas tipo NDBC del National Data Buoy Center de la NOAA .............................................................................225 Figura 1.211 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRVGHODVER\DV \UHDQiOLVLV1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ.DWULQD ..................................227 Figura 1.212 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRVGHODVER\DV \UHDQiOLVLV1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ*LOEHUW ...................................228 15 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Figura 1.213 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRVGHODVER\DV \UHDQiOLVLV1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ0LWFK .....................................228 Figura 1.214 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRVGHODVER\DV \UHDQiOLVLV1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ:LOPD....................................229 Figura 1.215 Comparación de las series horarias de presión para el modelo +85$&+\GURPHW5DQNLQ9RUWH[GDWRVGHODVER\DV \UHDQiOLVLV1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ,NH .........................................230 Figura 1.216 Ejemplo del mapa de viento obtenido con el modelo de Bretschneider (1990) ...232 Figura 1.217 Mapa de variación del viento para el huracán Katrina (27-agosto de 2005 a las 17.00 horas) .................................................................233 Figura 1.218 Mapa de variación del viento para el huracán Kenna (24-octubre de 2002 a las 11.00 horas) ...............................................................233 Figura 1.219 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\DV\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ.DWULQD .....................................................234 Figura 1.220 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\DV\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ*LOEHUW ......................................................235 Figura 1.221 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\DV\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ0LWFK ........................................................235 Figura 1.222 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\DV\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ:LOPD.......................................................236 Figura 1.223 Comparación de las series horarias de viento para el modelo de +85$&%UHWVFKQHLGHUGDWRVGHODVER\DV\UHDQiOLVLV 1&(31&$5SDUDHOKXUDFiQ,NH ............................................................237 )LJXUD 0DSDGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSDUDHOKXUDFiQ.DWULQDPRGHOR de Bretschneider (1990) (27-agosto de 2005 a las 17.00 horas) ..........................239 )LJXUD 0DSDGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSDUDHOKXUDFiQ.DWULQDPRGHOR de Young (1988) (27-agosto de 2005 a las 17.00 horas) ......................................240 )LJXUD 0DSDGHEDWLPHWUtDHPSOHDGDSDUDHOPRGHORGHO630PRGL¿FDGR ........ 241 )LJXUD 0DSDGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSDUDHOKXUDFiQ.DWULQDPRGHOR GHO630PRGL¿FDGRDJRVWRGHDODVKRUDV ....................242 )LJXUD &RPSDUDFLyQGHODVVHULHVKRUDULDVGH+V\7SSDUDORVPRGHORV %UHWVFKQHLGHU<RXQJ630PRGL¿FDGRGDWRVGHODVER\DV y datos de la base de datos GOW, para el huracán Katrina (2005).....................243 )LJXUD &RPSDUDFLyQGHODVVHULHVKRUDULDVGH+V\7SSDUDORVPRGHORV %UHWVFKQHLGHU<RXQJ630PRGL¿FDGRGDWRVGHODVER\DV y datos de la base de datos GOW, para el huracán Gilbert (1988)......................244 )LJXUD &RPSDUDFLyQGHODVVHULHVKRUDULDVGH+V\7SSDUDORVPRGHORV %UHWVFKQHLGHU<RXQJ630PRGL¿FDGRGDWRVGHODVER\DV y datos de la base de datos GOW, para el huracán Charley (2004) ....................245 16 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática )LJXUD &RPSDUDFLyQGHODVVHULHVKRUDULDVGH+V\7SSDUDORVPRGHORV %UHWVFKQHLGHU<RXQJ630PRGL¿FDGRGDWRVGHODVER\DV y datos de la base de datos GOW, para el huracán Wilma (2005) ......................246 )LJXUD &RPSDUDFLyQGHODVVHULHVKRUDULDVGH+V\7SSDUDORVPRGHORV %UHWVFKQHLGHU<RXQJ630PRGL¿FDGRGDWRVGHODV ER\DV\GDWRVGHODEDVHGHGDWRV*2:SDUDHOKXUDFiQ,NH .................247 )LJXUD 8QYHKtFXORHVDUUDVWUDGRHQORV(VWDGRV8QLGRVGH1RUWHDPpULFD por la marea meteorológica del huracán Gustav en 2008 ...................................248 Figura 1.234 Ejemplo de un evento bidimensional huracán en una playa y su efecto asociado de aumento de nivel del mar (storm surge) y oleaje .............................249 Figura 1.235 Esquema del corte batimétrico y marea meteorológica a lo largo del transecto .........................................................................................250 Figura 1.236 Mapa de viento para el huracán Katrina del 28-agosto de 2005 a las KRUDV\GDWRVGHEDWLPHWUtDYLHQWR\PDUHDPHWHRUROyJLFDGHELGD a la acción del viento a lo largo del transecto hacia el punto de control ..............252 Figura 1.237 Mapa de viento para el huracán Katrina del 28-agosto de 2005 a las KRUDV\GDWRVGHEDWLPHWUtDYLHQWR\PDUHDPHWHRUROyJLFDGHELGD a la acción del viento a lo largo del transecto hacia el punto de control ..............253 Figura 1.238 Mapa de marea meteorológica debida a la variación de la presión atmosférica, para el huracán Katrina del 27-agosto de 2005 a las 22.00 horas ......................255 )LJXUD 6HULHVFRPSDUDWLYDVGHPDUHDPHWHRUROyJLFDREWHQLGDFRQHOPRGHORDQDOtWLFR \ORVGDWRVGHOPDUHyJUDIR*(6/$1SDUDHOKXUDFiQ.DWULQDGHO ...256 Figura 1.240 Series comparativas de marea meteorológica obtenida con el modelo DQDOtWLFR\ORVGDWRVGHORVPDUHyJUDIRV*(6/$1\ para el huracán Charley del 2004 ........................................................................256 Figura 1.241 Series comparativas de marea meteorológica obtenida con el modelo DQDOtWLFR\ORVGDWRVGHORVPDUHyJUDIRV*(6/$1\ para el huracán Frances del 2003 .......................................................................257 )LJXUD 3XQWRVGHFRQWURODQDOL]DGRVHQHOSUHVHQWHHVWXGLR\PDSDVGHYLHQWR\ oleaje para los huracanes Kenna (2001) y Katrina (2005) respectivamente .......258 )LJXUD 0DSDGHPtQLPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVGHSUHVLyQ atmosférica, en los puntos de control analizados ................................................259 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHV para la velocidad del viento, en los puntos de control analizados .......................259 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHV SDUDDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHHQORVSXQWRVGHFRQWURODQDOL]DGRV....................260 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHV para el periodo de pico del oleaje, en los puntos de control analizados .............260 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVSDUD la marea meteorológica por presión, en los puntos de control analizados ..........261 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVSDUD la marea meteorológica por viento, en los puntos de control analizados ............261 )LJXUD 0DSDGHPi[LPRVKLVWyULFRVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVSDUD la marea meteorológica conjunta en los puntos de control analizados ...............262 17 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Índice de cuadros Cuadro 1.1 Esquema y documentos del proyecto ....................................................................26 Cuadro 1.2 Bases de datos de información existente...............................................................34 Cuadro 1.3 Bases de datos generadas por IHC .......................................................................35 Cuadro 1.4 Escenarios de subida del nivel medio del mar .......................................................44 &XDGUR 5HVXPHQGHYDULDEOHVFRVWHUDVFRQWHPSODGDVHQHOHVWXGLR ................................49 Cuadro 1.6 Variación de la probabilidad (respecto a la de 2010) de superar 50 cm en el cambio de Hs12HQORVDxRVKRUL]RQWHHQGLYHUVRVSXQWRVGHODUHJLyQ ...............128 &XDGUR &RRUGHQDGDVJHRJUi¿FDVUHIHUHQFLDHOLSVRLGH:*6GHORVFLQFR puntos del análisis comparativos de extremos de oleaje .....................................140 &XDGUR 9DULDFLyQGHORVSHULRGRVGHUHWRUQRGH\DxRV HQORVDxRV\HQFLQFRSXQWRVGHDQiOLVLV .........................................142 Cuadro 1.9 Variación de la altura de ola asociada los periodos de retorno de 50, 100, \DxRVHQORVDxRV\HQFLQFRSXQWRVGHDQiOLVLV ..............142 &XDGUR (YROXFLyQGHOSHULRGRGHUHWRUQRGHDxRVGHDOWXUDGHROD VLJQL¿FDQWHHQYDULRVSXQWRVGHHVWXGLR ..............................................................142 &XDGUR &RRUGHQDGDVJHRJUi¿FDVGHODORFDOL]DFLyQGHODVER\DV GHOD12$$HQHO$WOiQWLFR&DULEH .......................................................................226 18 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Glosario A1B Escenario de cambio climático del IPCC de la familia A1 A2 Escenario de cambio climático del IPCC de la familia A2 ALyC América Latina y el Caribe AR4 Cuarto informe del IPCC (Assessment Report 4) ARMA Modelo autor-regresivo de media móvil (Auto-Regressive Mean Average model) AMO Oscilación multidecadal del Atlántico (Atlantic Multidecadal Oscillation) AO Oscilación del Ártico (Artic Oscillation) AOGCM Atmosphere-Ocean General Circulation Model B1 Escenario de cambio climático del IPCC de la familia B1 BIAS Sesgo BODC British Oceanographic Data Centre C3A Cambio Climático en las Costas de América Latina y el Caribe (nombre del proyecto) CAR Caribbean SST Index CEPAL Comisión Económica para América Latina y el Caribe CEPALSTAT Servicio de estadísticas de CEPAL (http://www.eclac.org/estadisticas/) CI Cota de inundación CORR &RH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQGH3HDUVRQ COADS Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set CSIRO $XVWUDOLD¶V&RPPRQZHDOWK6FLHQWL¿FDQG,QGXVWULDO5HVHDUFK2UJDQL]DWLRQ (www.csiro.au) DEF Diciembre – Enero – Febrero 19 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática DINAS Dynamic and Interactive Assessment of National Regional and Global Vulnerability of Coastal Zones to Climate Change and Sea-Level Rise DIVA Dynamic Interactive Vulnerability Assessment DMI Dipole Mode Index EA Patrón del Este Atlántico (East Atlantic pattern) EA/WR Patrón del Este Atlántico-Oeste de Rusia (East Atlantic-Western Russian pattern) ENOS / ENSO El Niño-Oscilación del Sur (El Niño-Southern Oscillation) EOFs / EOF Función empírica ortogonal (Empirical Ortogonal Function) EP/NP 3DWUyQGHO3DFt¿FR(VWH3DFt¿FR1RUWH(DVW3DFL¿F1RUWK3DFL¿FSDWWHUQ ERS-2 Satélite europeo (Europe Remote Sensing 2) ERSST Extended Reconstructed Sea Surface Temperature ETOPO Earth Topography Digital Dataset. A global relief model of Earth’s surface that integrates land topography and ocean bathymetry. FEM Flujo de Energía Medio (del oleaje) GCM Modelo general de circulación (General Circulation Model) GEBCO General Bathymetric Chart of the Oceans GEI Gases de efecto invernadero GEV )XQFLyQJHQHUDOL]DGDGHH[WUHPRV*HQHUDOL]HGH[WUHPH9DOXH GIA Ajuste glacial isostático (Glacial Isostatic Adjustment) GFO Satélite estadounidense (Geosat Follow-On) GISS Goddard Institute for Space Studies GMSL Nivel medio del mar global (Global Mean Sea Level) GODAS Global Ocean Data Assimilation System GOS Base de datos de marea meteorológica (Global Ocean Surges) GOT Base de datos de marea astronómica (Global Ocean Tides) GOW Reanálisis de oleaje global de IH Cantabria (Global Ocean Waves) GPD )XQFLyQ*HQHUDOL]DGDGH3DUHWR*HQHUDOL]HG3DUHWR'LVWULEXWLRQ IHC Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria IH Cantabria Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria IOD Dipolo del Océano Índico (Indian Ocean Dipole) IPCC Panel Intergubernamental de cambio Climático ITCZ Cinturón de calmas ecuatoriales JJA Junio – Julio – Agosto JMA Japan Meteorological Agency MA Marea Astronómica 20 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática MAM 0DU]R±$EULO±0D\R MaxDiss Método de selección por máxima disimilitud MDA Máximo Dominio de Atracción MLE Método de máxima verosimilitud (Maximum Likelihood Estimation) MM Marea meteorológica MMA Método de Máximo Anual MMM Método de Máximos Mensuales MPIM Max Planck Institute für Meteorologie NAO Oscilación del Atlántico Norte (North Atlantic Oscillation) NASA National Aeronautics and Space Administration NCAR National Center for Atmospheric Research NCEP National Center for Environmental Prediction NMM Nivel medio del mar NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration NPI 1RUWK3DFL¿F,QGH[ OECC 2¿FLQD(VSDxRODGH&DPELR&OLPiWLFR OGCM Modelo general de circulación oceánica OMM 2UJDQL]DFLyQ0HWHRUROyJLFD0XQGLDO OPPE Organismo Público Puertos del Estado PCs Componentes principales (Principal Components) PDO 2VFLODFLyQPXOWLGHFDGDOGHO3DFt¿FR3DFL¿F0XOWLGHFDGDO2VFLOODWLRQ PNA 3DWUyQGH1RUWH$PpULFD3DFt¿FR3DFL¿F1RUWK$PHULFDQ,QGH[ PNUMA Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente POT Peak Over Threshold PSMSL Permanent Service for Mean Sea Level QBO Oscilación cuasi-bianual o “Vientos de Singapur” (Quasi-biennial Oscillation) QQ Cuantil-cuantil (Quantile-quantile) R2 &RH¿FLHQWHGHUHJUHVLyQVLPpWULFD RBF Método de interpolación de funciones de base radial (Radial Basis Function) REDEXT Red de boyas en aguas profundas del OPPE REDMAR Red de mareógrafos del OPPE RMSE Error medio cuadrático de los residuos (Root Mean Square Error) RSLR Ascenso del nivel del mar relativo (Relative Sea Level Rise) SAL Salinidad 21 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática SAM Oscilación del Antártico (Southern Annular Mode) SAT 7HPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH6XUIDFH$LU7HPSHUDWXUH SCA Patrón de Escandinavia (Scandinavian pattern) SI Índice de dispersión (Scatter Index) SLP Presión a nivel del mar (Sea level pressure) SLR Ascenso del nivel del mar (Sea Level Rise) SOI Southern Oscillation Index SOM 5HGHVDXWRRUJDQL]DWLYDV6HOIRUJDQL]LQJPDSV SON Septiembre – Octubre – Noviembre SPM Shore Protection Manual SST 7HPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHODJXDGHOPDU6HD6XUIDFH7HPSHUDWXUH SWAN Modelo numérico de propagación de oleaje (Simulating WAves Nearshore) TEOF Técnica de tendencias espaciales Trend-EOF TOPEX/Poseidon Satélite franco-estadounidense de oceanografía espacial (1997-2003) TPXO Global model of ocean tides based on altimetric data from the TOPEX/POSEIDON mission TNA Tropical North Atlantic Index TSA Tropical South Atlantic Index UHSLC University of Hawaii Sea Level Center WAM Modelo numérico de generación de oleaje (WAve Model) WP ËQGLFHGHO3DFt¿FR2HVWH:HVWHUQ3DFL¿FLQGH[ WW III Modelo numérico de generación de oleaje (Wave Watch III) 22 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Lista de símbolos ȕLT 3HQGLHQWHGHODWHQGHQFLDGHODUJRSOD]RHYHQWRVH[WUHPRV CI Cota de Inundación Dir Dirección (del oleaje) Hs $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH Hs95 3HUFHQWLOGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH Hs12 $OWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKRUDVDODxR IC Índice Climático P Presión pdf Función de densidad (probability density function) Prob Probabilidad qn Cuantil n R2 &RH¿FLHQWHGHGHWHUPLQDFLyQ ı Desviación estándar Tm Periodo medio del oleaje Tp Periodo de pico del oleaje Tr Periodo de retorno W Velocidad del viento (a 10 m) Unidades g Gramos / valor de la aceleración de la gravedad terrestre kg Kilogramos km Kilómetros m Metros mb Milibares mm Milímetros m/s Metros / segundo º Grados sexagesimales ºC Grados Celsius psu Unidades prácticas de salinidad (practical salinity units) 23 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 1. Introducción 1.1. Contexto El estudio regional de los efectos del cambio climático en las costas de América Latina y el Caribe (ALyC en adelante) se ha estructurado en cuatro partes principales en concordancia con una metodología integral de evaluación del riesgo desarrollada durante el estudio. Como resultado del estudio regional se presentan cuatro documentos principales que versan sobre el análisis de los agentes, el estudio de la vulnerabilidad de las costas, la evaluación de los impactos derivados, y por último, un documento dedicado a la integración de todos los factores en la evaluación de los riesgos asociados a algunos de los impactos estudiados en las costas de la región. Como productos auxiliares se presenta un documento de efectos del cambio climático que UHFRJH ODV IRUPXODFLRQHV WHyULFDV XWLOL]DGDV \ FRQVWLWX\H XQ PDQXDO GH ORV FRQFHSWRV SURFHVRV \ IHQyPHQRV FRVWHURV DQDOL]DGRV HQ HO HVWXGLR HQWUH PXFKRV RWURV $GHPiV HQ HO FLWDGR GRFXPHQWR se presentan las expresiones para la evaluación de los impactos de una forma aproximada (método GHODVSHUWXUEDFLRQHVTXHVHSXHGHQXWLOL]DUFRPRSULPHUGLDJQyVWLFRHQIXWXURVSUR\HFWRVORFDOHV\ regionales. Adicionalmente, la metodología desarrollada para el estudio del riesgo de forma integral se GHVFULEHHQXQGRFXPHQWRHVSHFt¿FRJXtDPHWRGROyJLFD3RU~OWLPRHQHOPDUFRGHOSUR\HFWRVHKD desarrollado un visor web de los resultados para la máxima difusión de los mismos en los países de la región. En concreto, los documentos del proyecto son: 'RFXPHQWR'LQiPLFDVWHQGHQFLDV\YDULDELOLGDGFOLPiWLFDHQ$/\& 'RFXPHQWR9XOQHUDELOLGDG\H[SRVLFLyQGHODVFRVWDVGH$/\&IUHQWHDOFDPELRFOLPiWLFR 'RFXPHQWR,PSDFWRVGHOFDPELRFOLPiWLFRHQODVFRVWDVGH$/\& 'RFXPHQWR(YDOXDFLyQGHULHVJRVIUHQWHDOFDPELRFOLPiWLFRHQODVFRVWDVGH$/\& (IHFWRVWHyULFRVHOFDPELRFOLPiWLFRHQODVFRVWDVGRFXPHQWRDX[LOLDU *XtDPHWRGROyJLFDGHODQiOLVLVGHOULHVJRGRFXPHQWRDX[LOLDU 9LVRUZHEGHUHVXOWDGRV 25 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (O FXDGUR UHVXPH OD HVWUXFWXUD \ ORV SURGXFWRV GHO HVWXGLR UHDOL]DGR (Q FRQFUHWR HO presente documento es el primero de todos ellos y se dedica al estudio de las dinámicas costeras, los FDPELRVGHWHFWDGRV\ODLQÀXHQFLDGHODYDULDELOLGDGFOLPiWLFDHQODVPLVPDV CUADRO 1.1 ESQUEMA Y DOCUMENTOS DEL PROYECTO Cambio Climático en las costas de ALyC Documento 1: Agentes costeros Documento 2: Vulnerabilidad Documento 3: Impacto Documento 4: Riesgos 'LQiPLFDV 7HQGHQFLDV 9DULDELOLGDGFOLPiWLFDHQODFRVWD Documentos auxiliares Efectos teóricos del cambio climático en las costas Guía metodológica Visor web de resultados Fuente: Elaboración propia. 1.2. Exposición de motivos Los Estudios Regionales sobre Economía del Cambio Climático (ERECC) coordinados técnicamente SRU OD &(3$/ SURSRUFLRQDQ DQiOLVLV D HVFDOD ORFDO SHUPLWLHQGR D SDtVHV \ UHJLRQHV LGHQWL¿FDU ODV LPSOLFDFLRQHV GHO FDPELR FOLPiWLFR SDUD VXV HFRQRPtDV \ JUXSRV VRFLRHFRQyPLFRV HVSHFt¿FRV (Q este marco, surgen los ERECC, del interés común y la capacidad de ALyC para enfrentarse a los problemas asociados al cambio climático. /DV ]RQDV FRVWHUDV VRQ VXPDPHQWH YXOQHUDEOHV D ORV SRWHQFLDOHV LPSDFWRV GHO FDPELR climático tal y como muestran diversos estudios e investigaciones en los últimos años (Nicholls et DO \ ,3&& SRU VHU ODV ]RQDV GH OD WLHUUD HQ FRQWDFWR FRQ ORV RFpDQRV 7RGRV ORV escenarios socioeconómicos establecidos por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático ,3&&FRQVLGHUDQHQPD\RURPHQRUPHGLGDXQLQFUHPHQWRFRQVLGHUDEOHGHODSREODFLyQHQODV]RQDV costeras motivado por movimientos migratorios hacia la costa en búsqueda de recursos, así como por un fuerte incremento de varias actividades socioeconómicas, lo que lleva aparejado la construcción de nuevas infraestructuras, la introducción de industrias extractivas, la reducción de los recursos de agua GXOFH\GHDSRUWHGHVHGLPHQWRVHQODV]RQDVFRVWHUDV\RWUDVSUREOHPiWLFDVDVRFLDGDVDODFRQVHUYDFLyQ de hábitat costeros. El problema de la erosión costera y de los daños ocasionados por los procesos de regresión e inundación del litoral es un problema de carácter global que afecta a todos los países y que, sin duda, se acrecentará por efecto del cambio climático tal y como se ha demostrado en varios estudios (Bird, 1985, Zhang et al. 2004). El transporte marítimo es uno de los elementos fundamentales del sistema económico de cualquier país. El desarrollo del sistema portuario y de la industria asociada al mismo, conlleva la ocupación de parte del territorio costero, ocupación no siempre compatible con la preservación de los ecosistemas costeros. El cambio climático introducirá pérdida de operatividad y seguridad en los puertos así como daños a las infraestructuras lo que redundará en costes importantes. Más aún, una parte importante de las infraestructuras portuarias requerirá una reevaluación de su funcionalidad y operatividad a partir de la cual será necesario evaluar las opciones y costes de la adaptación. 26 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Un problema similar surge en las ciudades costeras, en las que la mayor parte de las infraestructuras de defensa, transportes, abastecimiento de agua, energía y saneamiento, han sido GLVHxDGDVSDUDXQDVFRQGLFLRQHVFOLPiWLFDVTXHYDQDYHUVHVXVWDQFLDOPHQWHPRGL¿FDGDV(VLPSRUWDQWH contar con los datos, herramientas y metodologías necesarias para poder abordar esta problemática LGHQWL¿FDQGRTXpFLXGDGHV\HQTXp]RQDVVHGHEHFRQVLGHUDUSODQL¿FDUHVWUDWHJLDVGHDGDSWDFLyQSDUD así acometer las inversiones necesarias. En cuanto al sector turístico, existen aún muchas incertidumbres sobre la evolución turística, pues se desconocen las posibles variaciones del comportamiento de la demanda debidas al cambio climático y el nivel cuantitativo del impacto que supondrá pero indudablemente este sector puede verse fuertemente afectado en varios países de ALyC. )LQDOPHQWH HV QHFHVDULR UHFDOFDU TXH ORV ULHVJRV GHULYDGRV GHO FDPELR FOLPiWLFR HQ ]RQDV FRVWHUDV KDQ VLGR SXHVWRV GH PDQL¿HVWR GH IRUPD VLVWHPiWLFD HQ ORV GLIHUHQWHV LQIRUPHV GHO 3DQHO Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) y contrastados en numerosas publicaciones FLHQWt¿FDV/DPD\RUSDUWHGHORVSUREOHPDVGHWHFWDGRVYLHQHQDVRFLDGRVDORVLPSDFWRVSURGXFLGRV por cambios en la dinámica marina y aunque en la mayor parte de los casos solo se consideran los problemas derivados del aumento del nivel del mar, los cambios en los regímenes de temperatura, precipitación, oleaje, marea meteorológica y viento, combinados con la elevadísima vulnerabilidad LQKHUHQWHDOD]RQDFRVWHUDLQWHUID]HQWUHWLHUUD\RFpDQRHQODTXHFRKDELWDQXQVLVWHPDQDWXUDOFRQ LPSRUWDQWHVHFRVLVWHPDV\HOHYDGDELRGLYHUVLGDG\XQVLVWHPDVRFLRHFRQyPLFRFRQXQDFDGDYH]PiV FUHFLHQWHSUHVLyQGHOKRPEUHFRPSLWLHQGRSRUODXWLOL]DFLyQGHORVUHFXUVRVFRQGXFHQDXQDQHFHVLGDG de evaluar el riesgo asociado al cambio climático. Por todo ello, parece evidente que cualquier ERECC para un país costero cuente con un análisis HVSHFt¿FRGHORVULHVJRVLQGXFLGRVSRUHOFDPELRFOLPiWLFRHQ]RQDVFRVWHUDV (VSDxDSRUVXFRQ¿JXUDFLyQDFWLYLGDGHV\VLWXDFLyQHFRQyPLFDHVXQRGHORVSDtVHVHXURSHRV FX\DV FRVWDV \ UHFXUVRV VRFLRHFRQyPLFRV DVRFLDGRV VH HQFXHQWUDQ PiV DPHQD]DGRV SRU HO FDPELR FOLPiWLFR&RQVFLHQWHGHHVWDSUREOHPiWLFDOD2¿FLQD(VSDxRODGH&DPELR&OLPiWLFRGHSHQGLHQWHGHO Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, ha desarrollado en colaboración con el Instituto GH +LGUiXOLFD $PELHQWDO GH OD 8QLYHUVLGDG GH &DQWDEULD XQD PHWRGRORJtD HVSHFt¿FD HQ DGHODQWH PHWRGRORJtD8&2(&&SDUDODHYDOXDFLyQGHLPSDFWRVGHOFDPELRFOLPiWLFRHQ]RQDVFRVWHUDVTXH ha servido como base para el Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático y que ha sido muy positivamente valorada por distintos organismos internacionales. El Gobierno de España desea poner esta metodología y las herramientas asociadas a disposición de aquellos países que así lo deseen pues la información generada mediante la aplicación de esta metodología puede ser de gran utilidad para HYDOXDULPSDFWRVSODQWHDUPHGLGDVGHDGDSWDFLyQ\UHDOL]DUXQDQiOLVLVHFRQyPLFRGHODVPLVPDV En este documento se presenta un avance de la aplicación de la metodología UC/OECC a la FRVWDGH$/\&$FRQWLQXDFLyQVHGHVFULEHQHOREMHWLYRJHQHUDO\ORVREMHWLYRVHVSHFt¿FRVGHOWUDEDMR llevado a cabo. 27 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 1.3. Objetivos del estudio (OREMHWLYRJHQHUDOGHHVWHHVWXGLRHVGRWDUDO(5(&&GH$/\&GHODLQIRUPDFLyQHVSHFt¿FDQHFHVDULD SDUDSRGHUUHDOL]DUXQDQiOLVLVHFRQyPLFRGHORVLPSDFWRVGHOFDPELRFOLPiWLFRHQODFRVWDGH$/\& 3DUD DOFDQ]DU HVWH REMHWLYR JHQHUDO VH KDQ SODQWHDGR LQLFLDOPHQWH ORV VLJXLHQWHV REMHWLYRV HVSHFt¿FRV 'HVDUUROODUPHWRGRORJtDV\WpFQLFDVSDUDODHODERUDFLyQGHEDVHVGHGDWRVQXPpULFDVGHDOWD resolución temporal y espacial del clima marítimo pasado y futuro. *HQHUDUXQDEDVHGHGDWRVGHGLQiPLFDPDULQDQLYHOGHOPDUPDUHDPHWHRUROyJLFDROHDMH con la más alta resolución espacial y temporal en aguas profundas. ,PSOHPHQWDUWpFQLFDV\DOJRULWPRVGHdownscalingPHMRUDGHODUHVROXFLyQ\FODVL¿FDFLyQ para gestionar la base de datos. 8WLOL]DUGLIHUHQWHVWpFQLFDVGHJHQHUDFLyQGHSUHGLFFLRQHVSUR\HFFLRQHVGHFOLPDPDUtWLPRV futuro (extrapolación de tendencias a partir de análisis estadístico no estacionario, downscaling dinámico y downscalingHVWDGtVWLFRSDUDDQDOL]DUODYDULDELOLGDGGHOFOLPDPDUtWLPR (ODERUDU \ REWHQHU LQGLFDGRUHV GH LPSDFWR SDUD ]RQDV FRVWHUDV LQFOX\HQGR OD LQXQGDFLyQ erosión, efectos sobre las infraestructuras del transporte, abastecimiento y turismo. *HQHUDU XQ $WODV GH LPSDFWRV SDUD HO OLWRUDO GH $/\& SDUD DJXDV SURIXQGDV HQ JHQHUDO calados mayores de 100 m). (ODERUDU XQD JXtD GH DFFLRQHV SRVLEOHV GH DGDSWDFLyQ IUHQWH DO FDPELR FOLPiWLFR FRQ indicadores de coste económico asociado. &RQWULEXLUDODLQWHJUDFLyQGHODLQIRUPDFLyQJHQHUDGDHQHODQiOLVLVHFRQyPLFRSURSXHVWR en el ERECC. 'HVDUUROODULQLFLDWLYDVGHFDSDFLWDFLyQTXHFRQWULEX\DQDODWUDQVIHUHQFLDGHODVKHUUDPLHQWDV \PHWRGRORJtDVDSOLFDGDV\IDYRUH]FDQHOGHVDUUROORGHIXWXURVSUR\HFWRVORFDOHV De forma adicional a los objetivos inicialmente planteados se ha desarrollado una metodología integral para la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo, obteniendo resultados a diversas escalas espaciales (5 km, 50 km y por países). 1.4. Zona de estudio /D]RQDGHHVWXGLRFRPSUHQGHODFRVWDGH$PpULFD/DWLQD\HO&DULEHFXEULHQGRXQDORQJLWXGWRWDO GH FRVWD GH DSUR[LPDGDPHQWH NP &RQ HO ¿Q GH GHVFULELU EUHYHPHQWH ODV FDUDFWHUtVWLFDV JHRPRUIROyJLFDV \ HFROyJLFDV GH HVWH JUDQ WHUULWRULR VH YDQ D GLVWLQJXLU FXDWUR ]RQDV JHRJUi¿FDV 1RUWHDPpULFD&HQWURDPpULFD6XGDPpULFDH,VODVGHO&DULEHYpDVH¿JXUD 28 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.1 ZONA DE ESTUDIO Fuente: Elaboración propia. 1.4.1. Descripción de la zona de estudio 1.4.1.1. Norteamérica La costa objeto de estudio perteneciente a este subcontinente es la correspondiente a México. La costa oeste de este tramo pertenece a la3DFL¿F5LP3URYLQFH (Schwartz, 2005) que se extiende desde la frontera con Guatemala hasta la Península de Alaska. Esta región es tectónicamente activa \D TXH VH HQFXHQWUD HQ OD ]RQD GH FRQYHUJHQFLD GH ODV SODFDV GHO 3DFt¿FR -XDQ GH )XFD \ &RFRV con la placa de Norteamérica. La morfología general de esta provincia está caracterizada por una estrecha plataforma continental y una estrecha o inexistente llanura costera seguida inmediatamente por sistemas montañosos o cordilleras. Predominan los acantilados siendo una excepción los sistemas de barras arenosas que se encuentran a lo largo de la costa del Golfo de California. En la parte norte de este Golfo, el río Colorado forma un delta con un gran sistema de canales, estuarios, marismas y lagunas salinas. La costa este de Baja California se caracteriza por la existencia de las sierras al norte y al sur de la península. En la costa oeste de la península los principales elementos geomorfológicos son Bahía Magdalena y Bahía Vizcaíno. Más al sur, la costa en las proximidades de Guatemala se caracteriza por la existencia de sistemas barra-laguna, con dunas en las barras y manglares en la mayoría de las lagunas. Los arrecifes de coral no son frecuentes en esta costa. La carrera de marea viva varía entre los 0,5 m en la costa cerca de Acapulco hasta los 7 m que se alcanzan en la parte norte del Golfo de California en la desembocadura del río Colorado. La mayor parte de energía del oleaje en esta costa proviene de oleaje tipoVZHOOy del producido por las tormentas tropicales y los huracanes en la temporada de agosto a enero. 29 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática La costa del Atlántico está incluida en el Golfo de México. Esta costa tiene varios sistemas barra-marisma-laguna bien desarrollados. Al sur del delta del río Río Grande se encuentra la Laguna Madre, uno de los refugios de aves más importantes de México. Más al sur se encuentran sistemas discontinuos de barras-lagunas hasta llegar al gran sistema delta-estuario del Río Pánuco. Continuando hacia el sur se encuentra el sistema de dunas y playas que protegen a la Laguna Tamiahua. Esta costa se HQFXHQWUDHQOD]RQDGHKiELWDWWURSLFDOGHOFRUDO7DPELpQH[LVWHFRUDOHQODFRVWDGH9HUDFUX]DGHPiV de grandes extensiones de marismas, lagunas y barras arenosas, donde existen dunas y manglares. Finalmente la costa oeste de la Península del Yucatán está dominada por la sedimentación de grandes sistemas de drenaje que alimentan a sistemas arenosos asociados con los deltas. Existen barreras de FRUDOHV \ ORV PDQJODUHV GRPLQDQ HQ ODV ]RQDV DEULJDGDV (VWD ]RQD HV PLFURPDUHDO \ HQ JHQHUDO la energía del oleaje es baja. Sin embargo, está sometida a la acción de tormentas tropicales que en ocasiones llegan a la categoría de huracán. 1.4.1.2.Centroamérica Centroamérica incluye los siguientes países: Belice, Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica y Panamá, que poseen, aproximadamente, el 12% de la longitud de costa de WRGR$/\&/DDFWLYLGDGWHFWyQLFDGHHVWD]RQDKDGDGROXJDUDXQDSODWDIRUPDFRQWLQHQWDOHVWUHFKD DORODUJRGHODFRVWDGHO3DFt¿FR(QHO$WOiQWLFRHODUFRLQVXODUGHO&DULEHSURWHJHDODFRVWDGHOD acción del oleaje y permite el desarrollo de plataformas más anchas. Contrariamente a la idea general, HQHVWD]RQDODVSODWDIRUPDVFRQWLQHQWDOHVGRPLQDGDVSRUHOHIHFWRGHPDQJODUHVRDUUHFLIHVGHFRUDO son más una excepción que una norma. La costa centroamericana consiste en un gran número de SHQtQVXODV JROIRV \ EDKtDV IDYRUHFLHQGR XQ DOWR JUDGR GH GLYHUVLGDG ¿VLRJUi¿FD ([LVWHQ H[WHQVDV ]RQDVLQWHUPDUHDOHV\VLVWHPDVGHEDUUDVDUHQRVDVELHQGHVDUUROODGRV(QODFRVWDGHO3DFt¿FRH[LVWHQ acantilados bien desarrollados en Costa Rica y parcialmente desarrollados en El Salvador, Nicaragua y Panamá mientras que Nicaragua no tiene acantilados. En el Atlántico, la costa tiende a ser bastante plana y no existen acantilados excepto en Guatemala. Existen muchos e importantes sistemas laguna/estuario como la Bahía Amatique (Guatemala), el Golfo de Fonseca (El Salvador/Honduras/Nicaragua), el Golfo de Nicoya y el Golfo Dulce (Costa Rica) y la Bahía de Panamá (Panamá). Hay grandes diferencias en ODVGLQiPLFDVHQWUHODVGRVFRVWDVPLHQWUDVTXHHQHO3DFt¿FRHOUDQJRGHPDUHDYLYDVDOFDQ]DORVP en el Atlántico son de unos 30 cm. Los vientos dominantes producen olas de hasta 3 m en la costa del &DULEHVLHQGRPHQRUHVHQHO3DFt¿FRDXQTXHHVWDUHJLyQWDPELpQVHYHDIHFWDGDSRUORVKXUDFDQHV 1.4.1.3. Sudamérica 6XGDPpULFD VH H[WLHQGH GHVGH ]RQDV FOLPiWLFDV WURSLFDOHV ¶1 KDVWD ]RQDV SRODUHV DOUHGHGRUGH6HQJOREDQGRXQDJUDQGLYHUVLGDGGHHFRVLVWHPDVFRVWHURV\PDULQRVFRPRSOD\DV GHDUHQDFRVWDURFRVDDUUHFLIHVGHFRUDOPDQJODUHV]RQDVLQWHUPDUHDOHV\FDPSRVGHIDQHUyJDPDV marinas. Tectónicamente, está dividida en dos partes, la cordillera de los Andes en el oeste y una vasta SODWDIRUPDHQHOHVWH/DFRVWDDQGLQDGHO3DFt¿FRVHFDUDFWHUL]DSRUVXDOWRUHOLHYHXQDSODWDIRUPD continental relativamente estrecha bordeando una profunda trinchera y pequeñas cuencas de drenaje. /DFRVWDGHO$WOiQWLFRSRUHOFRQWUDULRVHFDUDFWHUL]DSRUVXEDMRUHOLHYHXQDSODWDIRUPDFRQWLQHQWDO PiVDQFKD\JUDQGHVFXHQFDVÀXYLDOHV\GHSyVLWRVDOXYLDOHV(QODFRVWDGH6XGDPpULFDHOHOHPHQWR predominante son las playas de arena. Éstas presentan gran variación morfodinámica: desde pequeñas SOD\DVHQFDMDGDVDOWHUQDQGRFRQFRVWDURFRVD\]RQDVSDQWDQRVDVFRQPDQJODUHVHQODFRVWDGHO3DFt¿FR GH9HQH]XHOD&RORPELD\(FXDGRUKDVWDH[WHQVDVSOD\DVH[SXHVWDVGLVLSDWLYDV\PLFURPDUHDOHVFRPR la existente a lo largo de 640 km desde Río Grande do Sul (sur de Brasil) hasta el Nordeste de Uruguay. $OVXUGHO6HQOD3DWDJRQLDODFRVWDHVWiSULQFLSDOPHQWHIRUPDGDSRUEDMRVDUHQRVRVSOD\DVGH cantos y bloques y altos acantilados. Los arrecifes de coral en Suramérica están más desarrollados en ODFRVWDGHO$WOiQWLFRTXHHQODGHO3DFt¿FR(VSHFt¿FDPHQWHVHHQFXHQWUDHVWRVHFRVLVWHPDVHQODV FRVWDVGH&RORPELD9HQH]XHOD\%UDVLO/RVPDQJODUHVDSDUHFHQHQODV]RQDVSURWHJLGDVDORODUJR 30 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática de toda la costa de Sudamérica excepto en Chile, Argentina y Uruguay. En esta costa también existen grandes ecosistemas estuarinos como el Golfo de Guayaquil en Ecuador que es el de mayor extensión GHODFRVWDGHO3DFt¿FRGH6XGDPpULFD\ORVGHOWDVHVWXDULRVGHORVWUHVJUDQGHVUtRVTXHGHVHPERFDQHQ HO$WOiQWLFR$PD]RQDV%UDVLO2ULQRFR9HQH]XHOD\3DUDQiHVWXDULRGHO5tRGHOD3ODWD$UJHQWLQD y Uruguay). 1.4.1.4. Islas del Caribe /DPD\RUSDUWHGHODV,VODVGHO&DULEHHVWiQORFDOL]DGDVHQORVWUySLFRVHQWUHORVSDUDOHORV1 \17UySLFRGH&iQFHUDXQTXHDOJXQDVGHODVLVODVHQHODUFKLSLpODJRGHODV%DKDPDVVHH[WLHQGHQ al norte de esta línea. Las Grandes Antillas, compuestas por las cuatro mayores islas: Cuba, Jamaica, la Española (Santo Domingo) y Puerto Rico, son, con la excepción de Cuba, bastante montañosas con estrechas llanuras costeras, mientras que en Cuba predominan las planicies. Las Pequeñas Antillas son dos archipiélagos, uno exterior desde Barbados hasta Anguilla, continuando hacia el norte hasta las islas de las Bahamas, consistente en islas de cota baja, y otro interior desde Granada hacia el norte compuesto por islas montañosas de origen volcánico. En las islas se encuentran los mismos ambientes costeros y marinos que en el continente. Existe gran variedad de morfología de playas dependiendo del tipo de sedimento, de la existencia o no de ríos, de la energía del oleaje, de la existencia o no de corales, etc. Se pueden encontrar desde playas rectilíneas de varios kilómetros de longitud como las de la costa este de Barbados, hasta playas encajadas de varios cientos de metros. En las islas volcánicas, como Montserrat y Dominica, el tipo de costa que predomina es el acantilado con altas pendientes. /RV PDQJODUHV VH HQFXHQWUDQ HQ ]RQDV SURWHJLGDV GH OD HQHUJtD GHO ROHDMH FRPR HVWXDULRV ODJXQDV y bajos fangosos. Por ejemplo, en las costas del Golfo de Trinidad y en el sur de la costa de Jamaica existen grandes extensiones de manglares. Los corales juegan un importante papel en la formación y protección de muchas islas del Caribe. Los principales tipos de corales que se pueden encontrar en el Caribe son: de franja, como los que existen en la costa oeste de Barbados; barrera de arrecifes de coral, como por ejemplo la barrera de la costa este de la isla Andros en las Bahamas; y de parches o manchas, pequeños núcleos aislados de coral que a veces miden solamente unos metros de diámetro. Otro importante ecosistema en las islas es el constituido por las praderas de fanerógamas que se encuentran, normalmente entre las playas y los arrecifes de coral. El clima en las Islas del Caribe viene determinado por el régimen de vientos Alisios (viento del Nordeste) que sopla durante todo el año. Además, las LVODVHVWiQORFDOL]DGDVHQOD]RQDGHSDVRGHORVKXUDFDQHV(OUDQJRGHPDUHDPHGLRHVGHFP\HO máximo de 50 cm. El oleaje llega normalmente del este dependiendo del régimen de los vientos Alisios. El régimen extremal de oleaje está condicionado por eventos asociados a huracanes. 1.5. Objetivos y estructura del documento Este documento responde a una necesidad de satisfacer la carencia de conocimiento en tres objetivos concretos. En primer lugar dotar de información recopilando o generando, según el caso, datos para aumentar el conocimiento de las distintas dinámicas y fenómenos que afectan a las costas de ALyC y que, en muchos casos, no se dispone del conocimiento adecuado de forma homogénea y para tal cantidad de variables. Este conocimiento es vital para la ingeniería de costas, puertos y gestión integral del PHGLRDPELHQWH3RURWURODGRDQWHODDPHQD]DGHOFDPELRFOLPiWLFRVHSUHWHQGHGDUUHVSXHVWDDFyPR VHHVWiQSURGXFLHQGRORVFDPELRV\HQTXpJUDGRFDEHHVSHUDUPRGL¿FDFLRQHVHQHOIXWXURPHGLDQWH HOFiOFXORGHWHQGHQFLDVGHOODUJRSOD]RGHODVGLQiPLFDVFRVWHUDV(QWHUFHUOXJDU\SRU~OWLPRGDGD ODLPSRUWDQFLDGHFLHUWRVSDWURQHVFOLPiWLFRVHQODUHJLyQFRPRHO1LxRVHDQDOL]DODLQÀXHQFLDGH diversos patrones climáticos en las dinámicas costeras mediante un análisis de la variabilidad climática de la región. 31 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática &RQUHVSHFWRDODHVWUXFWXUDGHHVWHGRFXPHQWRVHRUJDQL]DGHODVLJXLHQWHIRUPD Apartado 1.,QWURGXFFLyQGRQGHVHSODQWHDQORVREMHWLYRVGHOWUDEDMR\VXRUJDQL]DFLyQ Apartado 2. Fuentes de información y bases de datos consultadas y generadas por el Instituto GH +LGUiXOLFD GH &DQWDEULD ,+& HQ $/\& SDUD OD GH¿QLFLyQ GH ODV GLQiPLFDV \ HO FiOFXOR GH ODV WHQGHQFLDVGHODUJRSOD]R Apartado 3. $QiOLVLV \ GHVFULSFLyQ GH ODV GLQiPLFDV HQ ODV FRVWDV GH $/\& GH¿QLHQGR ODV FRQGLFLRQHV DFWXDOHV D SDUWLU GH ODV EDVHV GH GDWRV H[LVWHQWHV TXH VH HVSHFL¿FDQ HQ FDGD FDVR o si fueran de propia elaboración para su uso en el estudio, descripción del proceso de elaboración, validación y resultados. Apartado 4. 0HWRGRORJtDVSDUDDQDOL]DUODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RGHODVGLQiPLFDV\GH los impactos en las costas. Apartado 5.$QiOLVLVGHWHQGHQFLDVGH/DUJR3OD]RSDUDODVGLQiPLFDVDFWXDQWHVHQODVFRVWDV de ALyC. Este apartado constituye la descripción de las condiciones dinámicas en las costas de la UHJLyQHQHOIXWXURGH¿QLpQGRVHORVYDORUHVPHGLRV\ODLQFHUWLGXPEUHRYDULDELOLGDGHVSHUDEOH Apartado 6. Descripción del modelo de análisis de la variabilidad interanual. Análisis de la YDULDELOLGDG LQWHUDQXDO FRQVLVWHQWH HQ OD GHVFULSFLyQ GH OD LQÀXHQFLD HQ ODV GLQiPLFDV GH $/\& GH patrones de variabilidad climática interanual a través de índices climáticos. Apartado 7. Conclusiones generales sobre las dinámicas y las tendencias en ALyC. Anexo 1. Descripción, calibración y validación de las bases de datos de oleaje, marea meteorológica y marea astronómica generadas por IHC. Anexo 2. Huracanes en ALyC. 32 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 2. Fuentes de información y bases de datos 2.1. Introducción 3DUDODFRQVHFXFLyQGHORVREMHWLYRVGHREWHQHUXQDFRUUHFWDGH¿QLFLyQWDQWRHVSDFLDOFRPRWHPSRUDO de los agentes físicos que actúan en las costas de ALyC se ha recurrido a información de diversos organismos de todo el mundo. La información requiere ser de calidad contrastada y tener una longitud temporal adecuada para permitir el análisis de tendencias de las variables. Pese a la gran información HQFRQWUDGD DO UHVSHFWR UHFRJLGD HQ HO FXDGUR VH KD LGHQWL¿FDGR XQD LPSRUWDQWH FDUHQFLD GH información en cuanto a los datos de marea meteorológica, astronómica y oleaje. Las causas son que los datos disponibles no cubren homogéneamente todo el área de estudio, por ejemplo las boyas instrumentales, y los que sí lo cubren, como los datos de satélite, no tienen una resolución temporal adecuada (datos dispersos en el tiempo y series relativamente cortas para un análisis de tendencias de ODUJRSOD]R3RUHVWDUD]yQHO,+&KDGHVDUUROODGRQXPpULFDPHQWHGDWRVFRQYHQLHQWHPHQWHFDOLEUDGRV \YDOLGDGRVGHODVWUHVYDULDEOHVPHQFLRQDGDFRQXQDFREHUWXUDHVSDFLDO\WHPSRUDOGHDOWDGH¿QLFLyQ en las costas de ALyC –véase el Cuadro 1.3. 33 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática CUADRO 1.2 BASES DE DATOS DE INFORMACIÓN EXISTENTE Tipo de información existente Cobertura temporal Resolución espacial Fuente 1950-2009 / mensual *OREDO &6,52²&RPPRQZHDOWK6FLHQWL¿FDQG,QGXVWULDO Research Organisation. Variable Global, dispersa Mareógrafos UHSLC—University of Hawaii Sea Level Center. Subsidencia - Variable DIVA—Dynamic Interactive Vulnerability Assessment. (Peltier et al. 2000) Marea Astronómica Constantes armónicas *OREDO TPXO—Global model of ocean tides based on altimetric data from the TOPEX/POSEIDON mission. Salinidad (SAL) 1980-2009 / mensual *OREDO[ NCEP - GODAS—National Centers for Environmental Prediction (USA), Global Ocean Data Assimilation System. 1948-2011 / mensual *OREDO0DOOD Gaussiana) NCEP - NCAR—National Centers for Environmental Prediction (USA), National Center for Atmospheric Research. Temperatura 6XSHU¿FLDOGHO0DU (SST) 1950-2009 / mensual *OREDO ERSSTv3 - NOAA—Extended Reconstructed Sea Surface Temperature, National Oceanic and Atmospheric Administration (USA). Anomalía de la Temperatura del aire 1950-2005 / mensual *OREDO GISS - NASA—Goddard Institute for Space Studies, National Aeronautics and Space Administration (USA). Temperatura del aire 1948-2009 / mensual *OREDO0DOOD Gaussiana) NCEP - NCAR Presión atmosférica 1948-2009 / 6h *OREDO0DOOD Gaussiana) NCEP - NCAR Viento 1948-2009 / 6h *OREDO0DOOD Gaussiana) NCEP - NCAR Huracanes 1950-2010 Global, dispersa National Hurricane Center, NOAA Nivel Medio del Mar (NMM) Oleaje Batimetría Variable Global, dispersa Datos de satélite CSIRO Variable Global, dispersa Boyas NOAA Variable Global, dispersa Boyas Puertos del Estado - Global, 2´ ETOPO—Earth Topography Digital Dataset. A global relief model of Earth’s surface that integrates land topography and ocean bathymetry. - Global, 0,5´ GEBCO—General Bathymetric Chart of the Oceans. Fuente: Elaboración propia. 34 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática CUADRO 1.3 BASES DE DATOS GENERADAS POR IHC Tipo de información generada por IHC Cobertura temporal Resolución espacial Fuente Oleaje 1948-2010 *OREDO$/\&&DULEH\ GOW-IHC Marea Meteorológica 1948-2010 *OREDO$/\& GOS-IHC Marea Astronómica 1948-2010 *OREDO$/\& GOT-IHC Fuente: Elaboración propia. En el apartado 2.2 se explica la fuente de información de procedencia de cada variable y sus características. Los datos generados por IHC, en cada caso, se explican brevemente en los respectivos apartados dedicados al estudio de las variables y en anexos al documento principal. Debido a que esta GHVFULSFLyQHVPX\IXJD]UHVSHFWRDODH[SOLFDFLyQFRPSOHWDGHODPHWRGRORJtD\HOSURFHVRGHJHQHUDFLyQ de estos datos, se ha preferido explicar estos aspectos de forma más exhaustiva en un anexo (anexo 1.). 2.2. Bases de datos de información existente 2.2.1. Datos del Nivel Medio del Mar global (NMM) /RV GDWRV GH QLYHO GHO PDU KDQ VLGR REWHQLGRV GHO FHQWUR &6,52 &RPPRQZHDOWK 6FLHQWL¿F DQG Industrial Research Organisation): http://www.cmar.csiro.au/sealevel/sl_data_cmar.html. FIGURA 1.2 SUBIDA DEL NIVEL DEL MAR GLOBAL (GMSL) DESDE 1870 A 2008 0LOtPHWURV Fuente: CSIRO. 35 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática /DHVWLPDFLyQPiVUHFLHQWHGHFDPELRVHQHOQLYHOPHGLRGHOPDUJOREDO¿JXUDVHEDVDHQ GDWRVWRPDGRVGHVGHVDWpOLWHVGHVGHURMRHQOD¿JXUD\GHVGHPHGLDQWHODFRPELQDFLyQ de niveles de mareógrafos in situ y los patrones espaciales de la variabilidad determinada con datos de VDWpOLWHD]XO(OLQWHUYDORGHFRQ¿DQ]DQRVHPXHVWUDQHQODLQIRUPDFLyQSRUVDWpOLWHSRUUD]RQHVGH claridad, pero su valor está entorno a ±5 mm. (Q HVWH HVWXGLR VH KDQ XWLOL]DGR GRV WLSRV GH GDWRV SDUD GRV SHULRGRV GH WLHPSR GLVWLQWRV desde 1950 a 2001 y desde 1993 hasta 2009, existiendo un periodo de solapamiento de 8 años. Periodo 1950-2001: En este periodo se ha reconstruido la información del nivel del mar siguiendo el método planteado por Church et al. (2004), con la salvedad de que se han extendido hasta el año 2001. Las características de estos datos son las siguientes: 0DOODGHUHVROXFLyQHVSDFLDO[\HQWUHODODWLWXG6KDVWDOD1GHVGHHQHURGH a diciembre de 2001 y con resolución temporal de un mes. /RVGDWRVHVWiQGHVHVWDFLRQDOL]DGRV 6HKDDSOLFDGRODFRUUHFFLyQGHOEDUyPHWURLQYHUVR 6HKDDSOLFDGRODFRUUHFFLyQ*,$0LWURYLFDDORVGDWRVGHPDUHyJUDIRV Periodo 1993-2009: Estos datos han sido tomados por altímetros en los satélites de las misiones TOPEX/POSEIDON, Jason-1 and Jason-2/OSTM. Sus características son: 'DWRVFRQUHVROXFLyQHVSHFLDOGH[GHVGHODODWLWXG6DOD1 (OGDWRUHÀHMDODPHGLDPHQVXDOGHODVPHGLGDVGHVGHHQHURGHKDVWDDJRVWRGH (VWDIXHQWHGHGDWRVVHDFWXDOL]DSHULyGLFDPHQWHDPHGLGDTXHODLQIRUPDFLyQHVWiGLVSRQLEOH Las versiones disponibles son: —Versión con o sin corrección del barómetro inverso. —Versión con o sin estacionalidad (señal anual o semi-anual). —Versión con o sin la corrección GIA. Es necesario plantear una breve discusión sobre la relación entre estos datos y las sobreelevaciones SRUFDXVDVWHFWyQLFDV/RVPRYLPLHQWRVGHODWLHUUDVHSXHGHQFODVL¿FDUHQGRVWLSRVPRYLPLHQWRVOHQWRV y monótonos, como el *ODFLDO,VRVWDWLF$GMXVWPHQW (GIA); o rápidos e irregulares como la tectónica en Chile, movimientos de índole sísmica. Respecto a los segundos, los seísmos no son elementos afectados por el cambio climático. Si ELHQXQVHtVPRGHJUDQHVFDODSXHGHPRGL¿FDUSRUVtPLVPRRSRUHIHFWRGHODJHQHUDFLyQGHWVXQDPLV XQFDPELRFRQVLGHUDEOHHQODFRQ¿JXUDFLyQGHODFRVWDWyPHVHGHHMHPSORHOVHtVPRGHO2FpDQRËQGLFR en el 2004 o el reciente de Chile de 2010), y por ende, la vulnerabilidad frente al cambio climático. No REVWDQWHQRHVREMHWRGHHVWHHVWXGLRDQDOL]DUHIHFWRVGHWDOQDWXUDOH]DSXHVWRTXHGHVGHHOSXQWRGH YLVWDGHOULHVJRIUHQWHDFDPELRFOLPiWLFRODFRQ¿JXUDFLyQGHODFRVWDVHDVXPHLQYDULDEOHDJUDQHVFDOD HQ HO ODUJR SOD]R &RQVLGHUDFLRQHV GH HVH RWUR WLSR VRQ SURSLDV GH XQ HVWXGLR GH DQiOLVLV GH ULHVJRV frente a tsunamis y otros desastres naturales. 36 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Respecto a los movimientos lentos de elevación o subsidencia de la tierra, la base de datos de nivel del mar aquí presentada parte de información de subida relativa del nivel del mar, es decir, del ascenso del nivel del mar respecto al de la tierra, por lo que los efectos de este tipo de movimientos WHFWyQLFRVTXHGDQUHFRJLGRVHQHODQiOLVLVUHDOL]DGR(QOD¿JXUDVHPXHVWUDQGLYHUVRVHMHPSORV del comportamiento de distintos registros del nivel del mar donde se aprecian distintas tendencias de aumento o descenso del nivel relativo del mar: *ODFLDO,VRVWDWLF$GMXVWPHQW (Ej: Estocolmo) – (GIA o Post Glacial Rebound, PGR). La tierra se está elevando más rápido que el nivel del mar. 6HtVPRV(M1H]XJDVHNL-DSyQ(OQLYHOGHOPDUPXHVWUDXQJUDQVDOWRDSDUWLUGHOWHUUHPRWR de 1964, indicando que la tierra se ha hundido respecto al mar. ([WUDFFLyQ GH DJXD VXEWHUUiQHD %DQJNRN 7DLODQGLD 'HELGR D XQD H[WUDFFLyQ GH DJXD subterránea excesiva desde 1960 la tierra está hundiéndose respecto al mar. 6HGLPHQWDFLyQ0DQLOD/RVGHSyVLWRVGHODGHVFDUJDÀXYLDO\ODWLHUUDJDQDGDDOPDUHVWi causando una subida del nivel del mar. 7HQGHQFLDGHODUJRSOD]R+DZDLL(QXQDORFDOL]DFLyQDOHMDGDGHORVHIHFWRVGHOD*,$\VLQ efectos sísmicos registrados en la escala de tiempo del registro de nivel del mar. FIGURA 1.3 NIVEL MEDIO DEL MAR EN CINCO REGISTROS DEL PLANETA 0LOtPHWURV Fuente: 3HUPDQHQW6HUYLFHIRU0HDQ6HD/HYHO (PSMSL). 37 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Estos cambios en los registros aparecen porque los mareógrafos miden los cambios en el nivel GHOPDUSHURODHVWDFLyQGHPHGLGDHVWiLQVWDODGDHQODVXSHU¿FLH\PLGHFDPELRVHQODVXSHU¿FLHGHO PDUUHVSHFWRDXQDSRVLFLyQ¿MDHQOD7LHUUD7DQWRVLOD7LHUUDVHPXHYHUHVSHFWRDOPDURYLFHYHUVD HOUHJLVWURPRVWUDUiXQFDPELRUHODWLYRGHOQLYHOGHOPDU3RUHVWDUD]yQHVWRVGRVHIHFWRVQRSXHGHQ VHUDLVODGRVFRQLQIRUPDFLyQGHPDUHyJUDIRVH[FOXVLYDPHQWHFRPRHVHOFDVRGHORVGDWRVXWLOL]DGRV en el estudio. Con el uso de receptores GPS *OREDO3RVLWLRQLQJ6\VWHP cercanos a los mareógrafos se podría recoger el movimiento de la Tierra y poder aislar el efecto en el registro del nivel del mar. 3RURWURODGRORVFDPELRVHQODSUHVLyQDWPRVIpULFDWDPELpQLQÀXLUtDQHQXQFDPELRHQHOQLYHO del mar. Por ello, los datos empleados en el estudio están corregidos baroclínicamente. /DEDVHGHGDWRVXWLOL]DGDSDUDREWHQHUODVWHQGHQFLDVGHDVFHQVRGHOQLYHOPHGLRGHOPDUHV DPSOLDPHQWHHPSOHDGDSRUOD&RPXQLGDGFLHQWt¿FDGHGLFDGDDOHVWXGLRGHOQLYHOGHOPDU En el apartado 3 de este documento se presentan los resultados sobre la distribución del nivel medio del mar y su variación media estacional actual en las costas de estudio. 2.2.2. Datos de Marea Astronómica (MA) Los datos de marea astronómica han sido generados por IH Cantabria a lo largo de la costa de ALyC XWLOL]DQGR ODV FRQVWDQWHV DUPyQLFDV SURFHGHQWHV GHO PRGHOR JOREDO GH PDUHDV 73;2 YHUVLyQ desarrollado por la Universidad del estado de Oregón (Egbert et al., 1994; Egbert y Erofeeva, 2002). El modelo TPXO asimila datos de las misiones TOPEX/POSEIDON y de mareógrafos (Ardalan y Hashemi-Farahani, 2007), siendo uno de los modelos globales de marea más precisos (http://www.esr. org/polar_tide_models/Model_TPXO71.html). La base de datos incluye ocho constantes armónicas primarias (M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, Q1) y dos de largo periodo (Mf y Mm), proporcionadas en una malla global de 1440 x 721 puntos, con GHUHVROXFLyQHVSDFLDOKWWSYRONRYRFHRUVWHGXWLGHVJOREDOKWPO (QOD¿JXUDVHPXHVWUDXQPDSDGHODFRPSRQHQWH0FDOFXODGDFRQGLFKRPRGHOR FIGURA 1.4 MAPA DE LA COMPONENTE DE MAREA M2 CALCULADA CON EL MODELO TPXO 0HWURV Fuente: http://volkov.oce.orst.edu/tides/global.html. 38 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Gracias a estos datos se han generado series horarias desde enero de 1948 hasta diciembre de 2099 de marea astronómica en las costas de ALyC. Para esta base de datos no se consideran las posibles YDULDFLRQHVGHODUJRSOD]RGHODPDUHDDVWURQyPLFDSRUDVFHQVRGHOQLYHOPHGLRGHOPDU/RVUHVXOWDGRV de carrera de marea (rango entre el valor máximo y mínimo) a lo largo de la costa se presenta en el DSDUWDGRGHGLFDGRDODFDUDFWHUL]DFLyQGHOPHGLRFRVWHURFDStWXOR 2.2.3. Datos de salinidad (Salinity, SAL) /RV GDWRV GH VDOLQLGDG XWLOL]DGRV SURYLHQHQ GHO UHDQiOLVLV 1&(3*OREDO 2FHDQ 'DWD $VVLPLODWLRQ 6\VWHP*2'$6GHOD12$$6HKDXWLOL]DGRHOGDWRDODSURIXQGLGDGGHPKWWSZZZHVUOQRDD gov/psd/data/gridded/data.godas.html). El Nuevo sistema GODAS fue desarrollado para sustituir el RA6, con el objetivo de disponer de condiciones iniciales para el sistema de Predicción del Clima Global (Global Climate Forecast System–CFS) desarrollado en el reanálisis NCEP (Saha et al. 2006). Información más detallada del modelo se puede encontrar en Behringer and Xue (2004). (O *2'$6 HVWi EDVDGR HQ XQD FRQ¿JXUDFLyQ FXDVLJOREDO GHO PRGHOR *)'/ 020Y (O GRPLQLRGHOPRGHORVHH[WLHQGHGHVGHORV6D1\WLHQHXQDUHVROXFLyQGHDXPHQWDGDD HQODGLUHFFLyQ1\6GHVGHGHO(FXDGRU(OPRGHORWLHQHQLYHOHVFRQXQDUHVROXFLyQGHP KDVWDORVP(O*2'$6HVWiIRU]DGRFRQHOÀXMRGHPRPHQWRÀXMRGHFDORU\ÀXMRGHDJXDGXOFH del Reanálisis Atmosférico NCEP 2 (R2). Las características de los datos son las siguientes: &REHUWXUDWHPSRUDOUHVROXFLyQPHQVXDOGHVGHHQHURGHDQRYLHPEUHGH &REHUWXUDHVSDFLDOUHVROXFLyQGHHQODWLWXG\HQORQJLWXGHQXQDPDOODJOREDOGH 418x360 nodos. En el apartado 3 de este capítulo de este documento se presentan los resultados sobre la distribución de salinidad y su variación media estacional actual en las costas de estudio. 'DWRVGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU (Sea Surface Temperature, SST) /RVGDWRVGHWHPSHUDWXUDGHODVXSHU¿FLHGHOPDUVHKDQREWHQLGRGHOD12$$([WHQGHG5HFRQVWUXFWHG Sea Surface Temperature, ERSST): http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/research/sst/ersstv3.php#grid. Las características de la base de datos son las siguientes: &REHUWXUDWHPSRUDOUHVROXFLyQPHQVXDOGHVGHD &REHUWXUDHVSDFLDOUHVROXFLyQGH[JOREDO La versión más reciente de ERSST es la v3b. El análisis está basado en el International &RPSUHKHQVLYH2FHDQ$WPRVSKHUH'DWD6HW,&2$'6YHUVLyQ$O¿QDOGHFDGDPHVHODQiOLVLV (5667HVDFWXDOL]DGRFRQODLQIRUPDFLyQGLVSRQLEOHGHEDUFRV\ER\DVSDUDFDGDPHV/DVDQRPDOtDV son calculadas para la climatología mensual del periodo 1971-2000 (Xue et al. 2003). /D EDVH GH GDWRV (5667YE KD VLGR JHQHUDGD XWLOL]DQGR GDWRV LQ VLWX GLVFRQWLQXRV GH 667 completados mediante métodos estadísticos que permiten una reconstrucción estable a partir de información espacial dispersa. El análisis mensual se extiende desde enero de 1854 al presente. No REVWDQWHGHELGRDODLQIRUPDFLyQLQVWUXPHQWDOGLVSHUVDODVHxDODQDOL]DGDHVWiOLPLWDGDD'HVSXpV GHODVHxDOHVPiVFRQVLVWHQWHHQHOWLHPSR±¿JXUD±(5667HVDGHFXDGDSDUDHVWXGLRVGH JUDQHVFDODHVSHFLDO\WHPSRUDO\DTXHODVYDULDFLRQHVORFDOHV\GHFRUWRSOD]RKDQVLGRVXDYL]DGDV 39 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.5 ERSST.V3B, ANOMALÍA ANUAL DESDE 1880-2009 DESDE 60°S A 60°N CON 95% DE CONFIANZA (AZUL) *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: NOAA-NCDC. 1RWD/DLQIRUPDFLyQHVGHPD\RUFRQ¿DQ]DDSDUWLUGH &RPRVHSXHGHREVHUYDUHQOD¿JXUDODPDJQLWXGGHOLQFUHPHQWRHQWHPSHUDWXUDVHQODV décadas recientes es mucho mayor que la incertidumbre en los datos. En el apartado 3 de este documento se presentan los resultados sobre la distribución espacial y su variación media estacional actual en las costas de estudio. 2.2.5. Bases de datos de presión y viento Los datos de presión y viento han sido necesarios para la generación de datos de marea meteorológica y oleaje en este trabajo. Los datos han sido obtenidos del Proyecto de Reanálisis de los National Centers for Environmental Prediction (USA) y National Center for Atmospheric Research.(NCEP/NCAR) de la Physical Sciences Division (NOAA/ESRL) debido a su cobertura global, resolución espacial y alcance temporal, ya que proporcionan datos atmosféricos desde 1948 hasta la actualidad, siendo un producto SHULyGLFDPHQWHDFWXDOL]DGR/RVGDWRVSXHGHQVHUREWHQLGRVGHHVWDZHEKWWSZZZHVUOQRDDJRYSVG data/reanalysis/reanalysis.shtml. (QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDODYHORFLGDGPi[LPDGHOYLHQWRDPGHODVXSHU¿FLHDHVFDOD global en los últimos 10 años del reanálisis NCEP. 40 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.6 VIENTOS MÁXIMOS DEL REANÁLISIS NCEP A 10M DE LA SUPERFICIE DESDE 1998 A 2008 0LOtPHWURVVHJXQGR Fuente: Elaboración propia en base a datos del Proyecto de Reanálisis NCEP/NCAR. 2.2.6. Bases de datos de registros instrumentales de oleaje En la validación y calibración de los resultados numéricos de oleaje, como se explica en el capítulo 4, ha VLGRQHFHVDULDODLQIRUPDFLyQGHUHJLVWURVLQVWUXPHQWDOHV(QHVWHWUDEDMRVHKDQXWLOL]DGRGRVIXHQWHV de datos: datos medidos desde satélites y datos de boyas. (QODEDVHGHGDWRVXWLOL]DGDVHFXHQWDFRQLQIRUPDFLyQGHDOWXUDVGHRODGHVGHKDVWD HQODVUHJLRQHVLGHQWL¿FDGDVHQOD¿JXUD/RVGDWRVKDQVLGRSURFHVDGRVDSDUWLUGHODLQIRUPDFLyQ GHGLVWLQWDVPLVLRQHVFRQDOWtPHWURV-DVRQGHVGHHO¿QDOGH-DVRQ723(;326(,'21 ERS-2, Envisat y GFO. FIGURA 1.7 DATOS DE SATÉLITE ADQUIRIDOS PARA EL ESTUDIO DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE Fuente: Elaboración propia en base a datos de satélite de la red AVISO. 41 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Dichas bases de datos provienen de la red AVISO: http://www.aviso.oceanobs.com/. Para la validación de los datos de oleaje generados se ha recurrido a registros de boyas debido a que la información de los satélites está homogéneamente distribuida en el espacio pero no en el tiempo, SXHVWRTXHODVGLVWLQWDVSDVDGDVGHXQVDWpOLWHSRUXQDPLVPD]RQDHVWiQVHSDUDGDVHQHOWLHPSRYDULRV GtDV/DVER\DVXWLOL]DGDVVRQGHGRVIXHQWHV3XHUWRVGHO(VWDGR*RELHUQRGH(VSDxDKWWSZZZ puertos.es/es/index.html) y el National Data Buoy Center de la agencia NOAA (http://www.ndbc.noaa. JRY/DVER\DVXWLOL]DGDVHQODYDOLGDFLyQGHODEDVHGHGDWRVGHROHDMHTXHVHKDJHQHUDGRYHUDQH[R VHUHSUHVHQWDQHQOD¿JXUD FIGURA 1.8 BOYAS UTILIZADAS EN LA VALIDACIÓN DE LOS DATOS DE OLEAJE (GOW) Fuente: Puertos del Estado (Gobierno de España) y NOAA. 2.2.7. Bases de datos de registros instrumentales del nivel del mar Los datos de mareógrafos han sido obtenidos del Centro de Nivel del Mar de la Universidad de Hawaii (UHSLC). Esta institución gestiona información de mareógrafos de todo el mundo, proporcionados por redes regionales y nacionales de nivel del mar. Estos datos están disponibles en Internet, a través de la siguiente dirección: http://ilikai.soest.hawaii.edu/uhslc/rqds.html. &RQFUHWDPHQWHORVPDUHyJUDIRVXWLOL]DGRVHQHVWHWUDEDMRSHUWHQHFHQDODEDVHGHGDWRVGH nivel del mar de alta calidad 8+6/&UHVHDUFKTXDOLW\VHDOHYHOVWDWLRQGDWD de tal forma que los datos proporcionados han sido revisados y sometidos a un control de calidad previo. Las series de datos presentan una resolución temporal horaria, y la longitud del registro es variable, en función de la HVWDFLyQPDUHRJUi¿FD (Q OD ¿JXUD VH PXHVWUDQ ORV PDUHyJUDIRV GLVSRQLEOHV HQ OD ]RQD GH HVWXGLR TXH VH KDQ XWLOL]DGRSDUDYDOLGDUORVUHVXOWDGRVGHODJHQHUDFLyQQXPpULFDGHODFRPSRQHQWHPHWHRUROyJLFDGHO nivel del mar y la marea astronómica (véase anexo 1.2). Se dispone de un total de 179 mareógrafos. 42 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.9 MAREÓGRAFOS DISPONIBLES EN EL ÁREA DE ESTUDIO PROCEDENTES DEL CENTRO UHSLC Fuente: Elaboración propia. 2.2.8. Temperatura del aire La temperatura del aire se ha extraído de la información del reanálisis NCEP-NCAR de resolución WHPSRUDOPHQVXDO\HVSDFLDOGHDSUR[LPDGDPHQWH[6HKDSUHIHULGRHVWDIXHQWHGHLQIRUPDFLyQ en lugar de otras como las del Hadley Centre o la NASA, también disponibles a través de la red, debido DVXFREHUWXUDHVSDFLDO\WHPSRUDOPiVDGHFXDGDSDUDORV¿QHVGHHVWHHVWXGLR 2.2.9. Bases de datos de proyecciones del nivel medio del mar Una de las primeras bases de datos de proyecciones de ascenso de nivel del mar para los distintos escenarios socioeconómicos se publicó en el tercer informe del IPCC (2001). En dicho informe (ver ¿JXUD VH UHDOL]D XQD DJUHJDFLyQ GH PRGHORV DWPRVIpULFRRFHiQLFRV $2*&0 $WPRVSKHUH 2FHDQ*HQHUDO&LUFXDODWLRQ0RGHO y se obtienen, desde 1990 y hasta el año 2100, el ascenso del nivel medio del mar global para 6 escenarios socioeconómicos (líneas de colores) con su incertidumbre asociada (sombreado en gris). A partir de estas proyecciones se puede obtener, por ejemplo, que la subida media (media de todos los escenarios) del nivel medio del mar en el año 2050 (desde 2010) sería de aproximadamente 12 cm y que para el 2100 (desde 2010) sería de 30 cm. Recientemente, el cuarto informe del IPCC (2007) ha publicado los últimos resultados que se muestran en el cuadro 1.4: 43 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.10 ESCENARIOS DE SUBIDA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR 0HWURV Fuente: IPCC, TAR, 2001. CUADRO 1.4 ESCENARIOS DE SUBIDA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR Año A1B A1T A1FI A2 B1 B2 Año A1B A1T A1FI A2 B1 B2 1990 0 0 0 0 0 0 1990 0 0 0 0 0 0 2000 10 11 9 9 12 11 2000 27 26 28 27 25 26 2010 21 23 19 20 26 24 2010 59 59 60 60 56 58 2020 35 42 32 32 44 42 2020 96 100 99 97 92 97 2030 55 63 48 47 64 63 2030 143 149 146 139 132 142 2040 77 86 69 67 84 83 2040 200 208 204 190 178 192 2050 102 112 96 89 105 103 2050 266 272 278 251 227 247 2060 126 135 130 115 127 125 2060 337 342 368 320 279 307 2070 150 156 165 142 145 146 2070 413 413 471 401 333 369 2080 173 173 200 173 161 168 2080 493 482 584 490 388 435 2090 192 186 234 203 175 190 2090 571 548 701 588 444 504 2100 208 194 266 237 185 210 2100 649 611 819 692 496 576 Tabla 1. Proyecciones ajustadas del nivel del mar (mm) para el percentil mínimo (5), derivadas de ajustar las proyecciones del TAR para corresponder a las proyecciones del AR4 al año 2095. Tabla 2. Proyecciones ajustadas del nivel del mar (mm) para el percentil máximo (95), derivadas de ajustar las proyecciones del TAR para corresponder a las proyecciones del AR4 al año 2095. Fuente: Hunter, J., (2010), Estimating sea-level extremes under conditions of uncertain sea-level rise. Climatic Change. 99:331–350. A partir de estas proyecciones del AR4-IPCC se puede observar valores similares si bien la incertidumbre para cada escenario socioeconómico es algo menor. En el informe IPCC (2007) se detalla TXHQRVHWLHQHQHQFXHQWDIXWXURVFDPELRVUiSLGRVHQODGLQiPLFDGHOÀXMRGHKLHOR(OGHVKLHORGHORV glaciares y la contribución de la Antártica y de Groenlandia a la subida del nivel del mar son varios de ORVIDFWRUHVTXHKDQKHFKRTXHODFRPXQLGDGFLHQWt¿FDGHOQLYHOGHOPDUVHKD\DUHIRUPXODGRPXFKDV 44 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática GHODVKLSyWHVLVTXHKDQGDGROXJDUDORVUHVXOWDGRVGHO,3&&$PRGRGHHMHPSORHQOD¿JXUDVH muestra una comparación entre la subida del nivel del mar obtenida con observaciones de mareógrafos y de satélite (3,3 mm/año) y la media de los modelos del IPCC (Rahmstorf et al. 2007). FIGURA 1.11 COMPARACIÓN ENTRE RESULTADOS DE MODELOS DE ESCENARIOS DEL IPCC Y VALORES INSTRUMENTALES Cambios en importantes parámetros climáticos desde 1973, comparados con los escenarios del IPCC (representados con líneas discontínuas y sobreado en gris). (Arriba) Concentración mensual de dióxido de carbono y su tendencia en Mauna Loa, Hawaii (azul), hasta Enero de 2007, obtenido de Scripps en colaboración con la NOAA. ppm, partes por millón. (Medio) Media JOREDODQXDOGHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOHQOD VXSHU¿FLHFRQWLQHQWDO\RFpDQRREWHQLGDGH*,66 (rojo) y del Hadley Centre/Climate Research Unit (azul) hasta 2006, con sus tendencias. (Abajo) Datos del nivel del mar basados principalmente en registros de mareógrafos (anuales, rojo) y de altímetros de satélite (datos 3 mensuales, azul, hasta 2006) y sus tendencias. Todas las tendencias son no lineales y están obtenidas con un periodo de solapamiento de 11 años y el criterio de mínimo ruido (roughness criterion) DO ¿QDO H[FHSWR SDUD ORV GDWRV GH DOWLPHWUtD donde se usa una tendencia lineal debido a la corta longitud de la serie. Para temperatura y nivel del mar, la información se representa como desviaciones respecto al valor de la línea de tendencia en 1990, año base para los escenarios IPCC. Fuente: Rahmstorf et al. 2007 Como se puede observar, las diferencias son importantes y varios investigadores han intentado UHVROYHUODFXHVWLyQGHODVFHQVRGHOQLYHOGHOPDUXWLOL]DQGRDSUR[LPDFLRQHVVHPLHPStULFDVPRGHORV estadísticos sencillos que relacionan la subida de la temperatura media global con el ascenso del nivel del mar). En esta línea, Rahmstorf (2007), Vermeer y Rahmstorf (2009), Horton et al. (2008), Gringsted et al. (2009) han desarrollado trabajos en los que obtienen un ascenso del nivel del mar para HOPD\RUTXHHOREWHQLGRSRUHO,3&&$5(QOD¿JXUDVHPXHVWUDXQHMHPSORGH los resultados obtenidos por Vermeer y Rahmstorf (2009) en los que se observa un aumento del nivel medio del mar global de 1 m para el año 2100. 45 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.12 PROYECCIÓN DE ASCENSO DEL NIVEL MEDIO DEL MAR DE 1990 A 2100, BASADO EN LAS PROYECCIONES DE TEMPERATURA DE LOS ESCENARIOS A2, B1 Y A1F1 Fuente: Vermeer y Rahmstorf (2009). Nota: Se muestra también el rango de los resultados del IPCC-AR4. 3RURWURODGRH[LVWHQRWURVHVWXGLRUHDOL]DGRVSRUYDULRVGHORVH[SHUWRVGHQLYHOGHOPDUSDUD Holanda (Dutch Delta Committee, ³([SORULQJKLJKHQGFOLPDWHFKDQJHVFHQDULRVIRUÀRRGSURWHFWLRQ RIWKH1HWKHUODQGV´2008), que concluye que en el 2100 el nivel medio del mar global subirá en el rango entre 0,55 y 1,1 m. Posteriormente, en los capítulos dedicados a los impactos y los riesgos, y a la vista de toda la LQIRUPDFLyQGLVSRQLEOHVHGH¿QHQODVVLWXDFLRQHVDDQDOL]DUGHVXELGDGHQLYHOGHOPDUFRQWHPSODGRV en este proyecto con base en los escenarios de emisiones. 2.2.10. Bases de datos de proyecciones de modelos climáticos En la página web http://www-pcmdi.llnl.gov/ se puede acceder a la información de los modelos FOLPiWLFRV $2*&0 XWLOL]DGRV HQ HO ,3&&$5 (VWD LQIRUPDFLyQ VH SXHGH VLQWHWL]DU HQ OD ¿JXUD 46 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.13 MODELOS CLIMÁTICOS AOGCM DISPONIBLES DEL IPCC-AR4 Fuente: http://www-pcmdi.llnl.gov/ Con objeto de comprobar la idoneidad de la información disponible de los modelos climáticos SDUD ORV ¿QHV GH HVWH HVWXGLR VH KD UHDOL]DGR XQD E~VTXHGD GH OLWHUDWXUD FLHQWt¿FD GH WUDEDMRV GH modelación y proyección del fenómeno ENOS para los distintos escenarios de cambio climático (El Niño–Oscilación del Sur), también conocido como ENSO (El Niño–Southern Oscillation). Las conclusiones a las que se ha llegado son que, al día de hoy, los modelos climáticos AOGCM presentan grandes incertidumbres en cuanto al modelado de los eventos ENOS y que no hay consenso en cuanto a si estos eventos son más o menos intensos y/o frecuentes (ver por ejemplo: Cane, M.A. (2005), Nicholls, N. (2008) Van Oldenborgh et al. (2005), Collins, M. et al. (2005)). Por ese motivo, y dado el alcance de HVWHHVWXGLRQRVHYDQDXWLOL]DUODVSUR\HFFLRQHVDORODUJRGHOVLJOR;;,GHORVPRGHORVFOLPiWLFRV $2*&0GHO,3&&(ODQiOLVLVTXHVHYDDUHDOL]DUHVWiEDVDGRHQODVFRUUHODFLRQHVKLVWyULFDVHQWUH los agentes que se consideran en este estudio y los índices climáticos conocidos (NIÑO3, SAM, etc.). 'HHVWDPDQHUDGDGDXQDSUHGLFFLyQDFRUWRSOD]RDDxRYLVWDGHXQHYHQWR(126ORVUHVXOWDGRV que se van a obtener permitirán evaluar el riesgo asociado a la presentación de un determinado valor GHSRUHMHPSORHOtQGLFH1,f2$PRGRGHHMHPSORHQOD¿JXUDVHPXHVWUDODLQÀXHQFLDGHO tQGLFH1,f2HQODVDQRPDOtDVGHOQLYHOGHOPDU&RPRSXHGHDSUHFLDUVHODFRVWDGHO3DFt¿FR6XUVH YHDIHFWDGDHQJUDQPDJQLWXGSRUHO(126(QHODSDUWDGRVHGHVFULEHODLQÀXHQFLDHQORVDJHQWHV considerados (nivel del mar, intensidad del oleaje, dirección del oleaje, marea meteorológica) de los índices climáticos que gobiernan el clima oceánico en ALyC. 47 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.14 INFLUENCIA DEL ÍNDICE NIÑO3 EN LAS ANOMALÍAS MENSUALES DEL NIVEL DEL MAR Fuente: Elaboración propia. 48 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3. Dinámicas costeras en América Latina y el Caribe Las dinámicas consideradas en este estudio se resumen en el cuadro cuadro 1.5 y se describen a continuación. CUADRO 1.5 RESUMEN DE VARIABLES COSTERAS CONTEMPLADAS EN EL ESTUDIO Variables 0HWHR2FHDQRJUi¿FDV 1LYHO0HGLRGHO0DU100 7HPSHUDWXUD6XSHU¿FLDOGHO PDU667 6DOLQLGDG6$/ 7HPSHUDWXUDGHO$LUHHQ 6XSHU¿FLH6$7 9LHQWR: Dinámicas Costeras (IHC) Eventos Extremos Eventos de Huracanes 2OHDMH0HGLDPHQVXDOPi[LPD PHQVXDODOWXUDVXSHUDGDKRUDV DODxR\GLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLR GHHQHUJtD 0DUHD0HWHRUROyJLFD 0DUHD$VWURQyPLFD 2OHDMH 0DUHD0HWHRUROyJLFD 9LHQWR 2OHDMH 0DUHD0HWHRUROyJLFD Fuente:(ODERUDFLyQSURSLD 'LQiPLFDV0HWHR2FHDQRJUi¿FDV 3.1.1. Nivel Medio del Mar 8WLOL]DQGRODLQIRUPDFLyQGHOQLYHOGHOPDUJOREDOVHKDREWHQLGRODHVWDFLRQDOLGDGPHGLDVPHQVXDOHV DQLYHOJOREDO\HQFRQFUHWRHQODUHJLyQGH$/\&$QLYHOJOREDOVHDSUHFLDXQDYDULDELOLGDGHVSDFLDO QRWRULDFRQQLYHOHVPi[LPRVGHYDULDFLyQHQHO3DFt¿FR1RUWH\ORVPDUHVPiVFHUUDGRVSRULVODVR FRQWLQHQWHVFRPRHQHOFDVRGH1XHYD=HODQGLDRHOPDU0HGLWHUUiQHR$ODHVFDODGH$/\&±¿JXUD ± VH DSUHFLD XQD YDULDFLyQ HVWDFLRQDO HQWUH OD SDUWH GHO KHPLVIHULR 1RUWH \ OD GHO 6XU FRQ ODV PD\RUHVYDULDFLRQHVWHQLHQGROXJDUHQODFRVWDQRUWHGH%UDVLO\ODFRVWD3DFt¿FDGH&HQWURDPpULFD 49 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.15 ESTACIONALIDAD DEL NIVEL MEDIO DEL MAR A ESCALA GLOBAL 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.16 ESTACIONALIDAD DEL NIVEL MEDIO DEL MAR EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. 50 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.1.2. Salinidad 'HODHVWDFLRQDOLGDGGHODVDOLQLGDGDHVFDODJOREDO±¿JXUD±VHSXHGHGHVSUHQGHUODFRQFOXVLyQ GHTXHHO$WOiQWLFRHVPiVVDOLQRTXHHO3DFt¿FR\HVSHFLDOPHQWHORVVRQORVPDUHVLQWHULRUHVFRPRHO Mediterráneo. No obstante, la estacionalidad de esta variable no es tan marcada como en otras. FIGURA 1.17 ESTACIONALIDAD DE LA SALINIDAD A ESCALA GLOBAL .LORJUDPRVNLORJUDPRV Fuente: Elaboración propia. 7HPSHUDWXUDGHOPDUHQ6XSHU¿FLH A escala global, existe una graduación de la temperatura del mar con la latitud y se observa un cambio estacional con movimientos de las isotermas de Norte a Sur en los meses estivales del hemisferio Sur y al contrario en los meses de invierno. FIGURA 1.18 ESTACIONALIDAD DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR A ESCALA GLOBAL *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 51 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.19 ESTACIONALIDAD DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 3.1.4. Temperatura del Aire Como ocurre con las variables anteriores, se observa la modulación provocada por los ciclos inviernoverano en el Hemisferio Norte y Sur, con temperaturas más altas en el Hemisferio Norte y bajas en el Sur y viceversa. 52 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.20 ESTACIONALIDAD DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL GLOBAL *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Reanálisis NCEP-NCAR. FIGURA 1.21 ESTACIONALIDAD DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE Fuente: Reanálisis NCEP-NCAR. 53 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.1.5. Viento 3DUDGHVFULELUHOYLHQWRHQODUHJLyQVHKDXWLOL]DGRHOSHUFHQWLODQXDOFRPRLQGLFDGRUGHODUDPD GHYLHQWRVPiVLQWHQVRVHQOD]RQDSHURVLQOOHJDUDFRQVLGHUDUVHH[WUHPRV/DIXHQWHGHLQIRUPDFLyQ del viento ha sido el reanálisis NCEP-NCAR y debido a la resolución del mismo no quedan recogidos adecuadamente los ciclones tropicales, pero sí aparecen como vientos de intensidad alta, por lo que el SHUFHQWLOUHÀHMDODUDPDDOWDGHORVYLHQWRVIXHUWHVHQOD]RQD6HDSUHFLDHQOD¿JXUDTXHORV mayores vientos se dan en el Sur del continente, debidos a los vientos del Oeste y en las islas del Caribe, en este caso, debido a los vientos tropicales. También se observa claramente el cinturón de calmas ecuatoriales (ITCZ). (OSDWUyQGHYLHQWRVJOREDO±¿JXUD±LQGXFLGRSRUODFLUFXODFLyQPHWHRUROyJLFDPXHVWUD que en las regiones del Hemisferio Norte de ALyC dominan los vientos del NE, mientras que en las ]RQDVVXEWURSLFDOHVGHO+HPLVIHULR6XUHOSDWUyQGHYLHQWRVVRSODGHVGHHO6($SDUWLUGHORV6 aproximadamente, los vientos provienen generalmente del NW y vuelven a soplar del SE en la región de bajas presiones polar. FIGURA 1.22 PATRÓN DE CIRCULACIÓN GLOBAL DE VIENTOS TEÓRICA(A) Y REAL (B) EN AMÉRICA Fuente: Atmospheric chemistry department of the Max Planck Institute. FIGURA 1.23 CUANTIL DE 0,9 DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO ENTRE 1948 Y 2008 0HWURVHJXQGR Fuente: Elaboración propia a partir del reanálisis NCEP/NCAR. 54 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (VWDFLRQDOPHQWHHQOD¿JXUDVHGHWHFWDHOHIHFWRGHOLQYLHUQRHQHOKHPLVIHULR1RUWHFRQ valores más intensos del percentil 90, mientras que en el sur del continente la variación entre estaciones no es tan marcada. FIGURA 1.24 VELOCIDAD MEDIA DEL VIENTO ESTACIONAL ENTRE 1948 Y 2008 0HWURVVHJXQGR Fuente: Elaboración propia a partir del reanálisis NCEP/NCAR. El efecto del patrón de vientos globales también se aprecia en la dirección media de la potencia HyOLFD±¿JXUD±GRQGHVHSXHGHREVHUYDUTXHGRPLQDQORVYLHQWRVGHSURFHGHQFLDPDULQDWDQWR HQHO$WOiQWLFRFRPRHQHO3DFt¿FRH[FHSWRHQ&HQWURDPpULFDDOVXUGH0p[LFR\3DQDPiGRQGHORV YLHQWRVSURYLHQHQGHO1RUWHHQDPEDVFRVWDVGHELGRDODHVWUHFKH]GHOD]RQDWHUUHVWUH\ODVEDMDVFRWDV de la topografía. 55 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.25 DIRECCIÓN MEDIA DE LA POTENCIA EÓLICA ENTRE 1948 Y 2008 Fuente: Elaboración propia a partir del reanálisis NCEP/NCAR. 3.2. Dinámicas Costeras En este apartado se aborda el estudio de variables intrínsecamente relacionadas con la costa como son el oleaje y las componentes de marea, tanto astronómica como meteorológica. Merece la pena llamar ODDWHQFLyQVREUHODHVFDVH]GHHVWHWLSRGHLQIRUPDFLyQDVtFRPRHVWXGLRVUHODFLRQDGRVDOUHVSHFWR FRQFUHWDPHQWHHQOD]RQDGH$/\&\GHIRUPDJHQHUDOL]DGDHQHO+HPLVIHULR6XUGHOSODQHWD 3.2.1. Oleaje Centrando el estudio en variables de las que se tiene un menor conocimiento en la región como es el caso GHOROHDMHVHDQDOL]DDFRQWLQXDFLyQGLYHUVRVHVWDGtVWLFRVGHOROHDMH\VXGLVWULEXFLyQHVWDFLRQDO El oleaje se ha obtenido mediante simulación numérica del reanálisis de oleaje GOW (Global 2FHDQ:DYHV IHC). Como variables del oleaje, se describen espacialmente la DOWXUDVLJQL¿FDQWH (Hs), o media del tercio de mayores olas en un estado de mar, en su valor medio mensual, como indicador de las condiciones medias mensuales; la DOWXUDVLJQL¿FDQWHPi[LPDPHQVXDOUHÀHMDQGRODVFRQGLFLRQHV de oleaje más severas en cada mes; la DOWXUDVLJQL¿FDQWHFRQSUREDELOLGDGGHH[FHGHUVHKRUDVDO año (Hs12GHJUDQLPSRUWDQFLDSDUDHOSHU¿OGHHTXLOLEULRGHODVSOD\DV\DTXHHVWiUHODFLRQDGDFRQ la profundidad a la que el transporte de sedimentos deja de estar dominado por el oleaje y además, UHSUHVHQWHXQFXDQWLOGHODUDPDDOWDGHODVFRQGLFLRQHVGHROHDMHHQHODxR±¿JXUD±\SRU~OWLPR la GLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtD como dirección de procedencia dominante de la energía del ROHDMH±¿JXUD±(QHOFDVRGHODDOWXUDVPHGLD\Pi[LPDVVHDQDOL]DDGHPiVGHHVSDFLDOPHQWHVX GLVWULEXFLyQWHPSRUDOHQODVFXDWURHVWDFLRQHV±¿JXUD\¿JXUD± 56 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.26 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE MEDIA ESTACIONAL 0HWURV Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV Las mayores alturas medias de ALyC del hemisferio Norte tienen lugar en la península de &DOLIRUQLD0p[LFRFRQDOWXUDVVLJQL¿FDQWHPHGLDVHQWRUQRDORVPPLHQWUDVTXHHQODVLVODVGHO Caribe se mantienen valores en el entorno de un metro en el mar interior y entre 1,6 y 2 m en la franja atlántica de las islas caribeñas hasta la frontera de Brasil, norte del Golfo de México y costa norte de Costa Rica y Panamá, que hacen frente a oleajes más intensos generados en el Atlántico. Se advierte XQD QRWRULD YDULDFLyQ HVWDFLRQDO GLVPLQX\HQGR ODV DOWXUDV GH ROD VLJQL¿FDQWH GHVGH D P HQ HO periodo estival. Respecto a las alturas máximas medias estacionales, cabe destacar alturas en el entorno de los 4,5 m en el invierno en el golfo de México. 57 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5HVSHFWRDODSDUWHGHOKHPLVIHULR6XUFDEHGLVWLQJXLUODVGRVFRVWDVOD$WOiQWLFD\OD3DFt¿FD En la costa Atlántica las medias mensuales de Hs están en el entorno de 1m con la excepción de la costa de Brasil, con alturas en el entorno de 2 m. Respecto a las máximas estacionales, destacan la FRVWD6XUGH%UDVLO\ODFRVWDGH8UXJXD\FRQDOWXUDVPi[LPDVVLJQL¿FDQWHVGHDSUR[LPDGDPHQWH m. El resto de la costa Atlántica se ve afectada por alturas máximas medias por debajo de los 2,5 m. /DFRVWD3DFt¿FDGHVWDFDSRUORVYDORUHVPi[LPRVHQHOVXUGHOFRQWLQHQWHFRQDOWXUDVPi[LPDVPHGLDV de hasta 8,5 m al sur de Chile, disminuyendo hasta los 5 m en el norte de Chile y en el entorno de 3 m en Perú. En cuanto a las alturas medias estacionales, las medias varían entre los 4 m en el sur de Chile disminuyendo progresivamente hacia el Norte hasta valores de aproximadamente 1,8 m en las costas de Perú. Es notoria la variación temporal tanto en las condiciones máximas como medias de Hs, observándose una mayor intensidad del oleaje en los meses de verano (J-J-A) en el hemisferio Sur y en los meses de invierno (D-E-F) en el hemisferio Norte. FIGURA 1.27 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE MÁXIMA ESTACIONAL 0HWURV Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV 5HVSHFWR D OD GLUHFFLyQ SUHGRPLQDQWH GH OD HQHUJtD GHO ROHDMH OD ¿JXUD PXHVWUD OD GLUHFFLyQPHGLDGRPLQDQWHHQFDGDSXQWR$QDOL]DQGRORVUHVXOWDGRVVHSXHGHQGHWHFWDUODJHQHUDFLyQ del oleaje en el golfo de México, con dirección Norte a Sur, y el mar del Caribe, con generación del Este a Oeste, en concordancia con el patrón de vientos visto anteriormente. El resto de la costa, el oleaje GRPLQDQWHSURYLHQHGHODJHQHUDFLyQGHODVERUUDVFDVHQHO6XUGHO3DFt¿FRTXHYLDMDKDFLDHO(VWH PLHQWUDVTXHHQHOKHPLVIHULR1RUWHHOROHDMHSURYLHQHGHODV]RQDVGHJHQHUDFLyQGHO$WOiQWLFR1RUWH 58 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.28 DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA *UDGRVQRUWH Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV 5HVSHFWRDODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDGHPHGLDKRUDVDODxRPDQL¿HVWDODPLVPD YDULDELOLGDGHVSDFLDOTXHODVDOWXUDVPi[LPDVPHQVXDOHVFRQYDORUHVPi[LPRVHQOD]RQDGHOD7LHUUD GH)XHJRGHELGRDTXHHOROHDMHJHQHUDGRHQHO6XUGHO3DFt¿FRYLDMDKDFLDHO$WOiQWLFR6XUDWUDYHVDQGR HVWD]RQDJHRJUi¿FD(QHOKHPLVIHULR6XUWDQWRODFRVWD$WOiQWLFDFRPR3DFt¿FDOOHJDQKDVWDYDORUHV de 4 a 5 m de Hs12. En el resto de la costa del hemisferio Sur, junto con el Caribe y Centroamérica, se detectan valores en el entorno de los 2-2,5 m, con excepción del golfo de México y la península de California, con valores entorno a los 4-5 m. En el golfo de San Matías (Argentina) y el río de la Plata, se observa el efecto de resguardo TXHHMHUFHODFRQ¿JXUDFLyQGHODFRVWDVREUHHOROHDMHLQFLGHQWHSUHVHQWiQGRVHXQDVFRQGLFLRQHVPHQRV VHYHUDVTXHHQ]RQDVLQPHGLDWDPHQWHFHUFDQDV 59 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.29 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE SUPERADA DE MEDIA, 12 HORAS AL AÑO DESDE 1948 A 2008 0HWURV Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV /D YDULDELOLGDG GHO ROHDMH HQ OD UHJLyQ KD TXHGDGR PDQL¿HVWD HQ WRGDV ODV YDULDEOHV GHO oleaje estudiadas. Debido a la limitación que supone en la representación mostrar resultados en una escala espacial de tal magnitud no es viable la descripción del clima marítimo punto a punto en este GRFXPHQWR 6LQ HPEDUJR VH KD OOHYDGR D FDER HQ HVWH WUDEDMR XQD GH¿QLFLyQ H[KDXVWLYD GHO FOLPD marítimo RIIVKRUHHQFDGDXQRGHORVSXQWRVDQDOL]DGRVHQODFRVWDGH$/\&HQSURIXQGLGDGHV LQGH¿QLGDV$PRGRGHHMHPSORVHDQDOL]DQDFRQWLQXDFLyQFXDWURGHORVSXQWRVGHODUHJLyQFRQORV JUi¿FRVTXHFDUDFWHUL]DQWpFQLFDPHQWHODGH¿QLFLyQGHOFOLPDPDUtWLPRHQFDGDSXQWRSDUDVXXVR HQDSOLFDFLRQHVGHLQYHVWLJDFLyQHLQJHQLHUtD$GHPiVHQFRQFUHWRVHKDQDQDOL]DGRODVFRQGLFLRQHV del oleaje RIIVKRUHen las cercanías de los 100 puertos más importantes de ALyC (según el ranking de puertos de CEPAL), ya que se consideran puntos singulares de especial relevancia como receptores de este tipo de información. 60 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.30 DESCRIPCIÓN DEL CLIMA MARÍTIMO EN UN PUNTO DE LA COSTA DE ARGENTINA Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV 1RWD6HPXHVWUDODGHVFULSFLyQGHODVYDULDEOHVGHROHDMHHQXQDUHG620L]TXLHUGDVXSHULRUODORFDOL]DFLyQGHO SXQWRGHUHFKDVXSHULRUODURVDGHROHDMHL]TXLHUGDLQIHULRU\ODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDGHODVDOWXUDVVLJQL¿FDQWHV medias y máximas mensuales. 61 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.31 DESCRIPCIÓN DEL CLIMA MARÍTIMO EN UN PUNTO DE LA COSTA DE CHILE Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV 1RWD6HPXHVWUDODGHVFULSFLyQGHODVYDULDEOHVGHROHDMHHQXQDUHG620L]TXLHUGDVXSHULRUODORFDOL]DFLyQGHO SXQWRGHUHFKDVXSHULRUODURVDGHROHDMHL]TXLHUGDLQIHULRU\ODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDGHODVDOWXUDVVLJQL¿FDQWHV medias y máximas mensuales. 62 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.32 DESCRIPCIÓN DEL CLIMA MARÍTIMO EN UN PUNTO DE LA COSTA DE PERÚ Fuente: GOW (Reanálisis *OREDO2FHDQ:DYHV 1RWD6HPXHVWUDODGHVFULSFLyQGHODVYDULDEOHVGHROHDMHHQXQDUHG620L]TXLHUGDVXSHULRUODORFDOL]DFLyQGHO SXQWRGHUHFKDVXSHULRUODURVDGHROHDMHL]TXLHUGDLQIHULRU\ODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDGHODVDOWXUDVVLJQL¿FDQWHV medias y máximas mensuales. 63 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.33 DESCRIPCIÓN DEL CLIMA MARÍTIMO EN UN PUNTO DE LA COSTA DE MÉXICO Fuente: GOW (Reanálisis Global Ocean Waves). 1RWD6HPXHVWUDODGHVFULSFLyQGHODVYDULDEOHVGHROHDMHHQXQDUHG620L]TXLHUGDVXSHULRUODORFDOL]DFLyQGHO SXQWRGHUHFKDVXSHULRUODURVDGHROHDMHL]TXLHUGDLQIHULRU\ODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDGHODVDOWXUDVVLJQL¿FDQWHV medias y máximas mensuales. La descripción de los 1132 puntos RIIVKRUH GH $/\& FRQ HVWH WLSR GH JUi¿FRV VXSRQH XQD información vital para el conocimiento y la descripción del oleaje en la región. Con estos resultados VHDSRUWDLQIRUPDFLyQVREUHODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDGHOROHDMHJUi¿FRGHEDUUDVLQIHULRUGHUHFKD VXGLVWULEXFLyQGLUHFFLRQDOVHJ~QODSURFHGHQFLDVHLQWHQVLGDGHVREVHUYDGDVURVDGHROHDMHL]TXLHUGD LQIHULRUVXYDULDELOLGDGHVSDFLDO\HVWDFLRQDO¿JXUDVGHORFDOL]DFLyQ\JUi¿FRVGHFDMDVGHUHFKDDVt FRPRODIUHFXHQFLDGHRFXUUHQFLD\UHSUHVHQWDWLYLGDGGHFDGDHVWDGRGHPDUUHSUHVHQWDWLYRJUi¿FR 620L]TXLHUGDVXSHULRU 3RUODLPSRUWDQFLDGHODSDUWHGHVFULSWLYDGHOROHDMHGHHVWRVJUi¿FRVPHUHFHODSHQDH[SOLFDU SDUD XQ PHMRU HQWHQGLPLHQWR GH ORV JUi¿FRV GH UHGHV 620 R UHGHV QHXURQDOHV DXWRRUJDQL]DWLYDV FyPRDQDOL]DUGLFKRVJUi¿FRV&RQHVWH¿QVHDFRPSDxDXQDGHVDJUHJDFLyQGHORVUHVXOWDGRVSDUDHO SXQWRGH&DOLIRUQLDSUHYLDPHQWHDQDOL]DGRGHODPDOOD620DQWHULRU±¿JXUD± 64 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (QOD¿JXUDVHDSUHFLDFODUDPHQWHGLYHUVRVSDWURQHVHQODVGLVWLQWDVYDULDEOHVGHROHDMHSDUD el mismo punto. Se muestra la concentración de alturas máximas con periodos de valores medios y con escasa frecuencia de representación. Se observa una clara bimodalidad del oleaje con dos direcciones GH¿QLGDVGHSURFHGHQFLDWDPELpQREVHUYDGDHVWDUHDOLGDGHQODURVDGHROHDMH¿JXUD$VLPLVPR VHSXHGHGHWHFWDUTXHORVROHDMHVPiVIUHFXHQWHVVRQORVGHDOWXUDVGHRODVPiVSHTXHxDV(OJUi¿FRGH OD¿JXUDTXHGDUHSUHVHQWDGRHQXQ~QLFRJUi¿FRHQODSDUWHVXSHULRUL]TXLHUGDGHOD¿JXUD FIGURA 1.34 GRÁFICO DE ESTADOS DEL MAR REPRESENTATIVOS EN UNA RED SOM PARA UN PUNTO DE MÉXICO Fuente: Elaboración propia. 3.2.2. Marea Astronómica /DPDUHDDVWURQyPLFDWDPELpQPXHVWUDJUDQYDULDELOLGDGHVSDFLDOHQODUHJLyQGH$/\&3DUDDQDOL]DU HVWD GLQiPLFD VH UHSUHVHQWD D FRQWLQXDFLyQ HO QLYHO Pi[LPR DOFDQ]DGR SRU OD PDUHD DVWURQyPLFD ± ¿JXUD±HOFXDQWLO±¿JXUD±\ODFDUUHUDGHPDUHD±¿JXUD±/DVFDUDFWHUtVWLFDVGH las mareas en ALyC varían en magnitud desde regímenes macromareales, con máximos de carreras de marea de más de 10 m en el Sur de Argentina, hasta regímenes micromareales como en las islas del Caribe, con carreras de marea inferiores a 0,5 m. 65 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.35 NIVEL MÁXIMO ALCANZADO POR LA MAREA ASTRONÓMICA DESDE 1948 A 2008 0HWURV Fuente: GOT*OREDO2FHDQ7LGHV 'HORVJUi¿FRVPHUHFHODSHQDUHVDOWDUGRVDVSHFWRVHOSULPHURHOHIHFWRDPSOL¿FDGRUTXHVH SURGXFHHQOD]RQDGH5tR1HJUR$UJHQWLQDFRQQLYHOHVPi[LPRVGHPiVGHPUHVSHFWRDOUHVWRGH la costa cercana, con valores menores (entorno a 3 m); segundo, la variación que se produce entre de las GRVFRVWDVTXHEDxDQ3DQDPi\DTXHHQODFRVWDGHO&DULEHORVQLYHOHVPi[LPRVQRDOFDQ]DQORVP PLHQWUDVTXHHQODFRVWD3DFt¿FDVHOOHJDQDYDORUHVHQHOHQWRUQRGHPVLELHQQRPX\HOHYDGRV VXSRQHXQUDVJRSHFXOLDUGHXQD]RQDGHOPXQGRGLYLVRULDHQWUHGRVUHJLRQHVGHGLQiPLFDVFRVWHUDV radicalmente distintas. 66 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.36 CUANTIL 0,9 DE MAREA ASTRONÓMICA DESDE 1948 A 2008 0HWURV Fuente: GOT*OREDO2FHDQ7LGHV FIGURA 1.37 CARRERA DE MAREA ASTRONÓMICA 0HWURV Fuente: GOT*OREDO2FHDQ7LGHV 67 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.2.3. Marea Meteorológica La marea meteorológica, o también denominada VWRUPVXUJH calculada mediante modelado numérico *26*OREDO2FHDQ6XUJHV,+&DQWDEULDPXHVWUDGRV]RQDVFODUDPHQWHGLIHUHQFLDGDVWDQWRHQHO FXDQWLOFRPRHQHO/DSULPHUDGHODV]RQDVTXHFDEHGLVWLQJXLUHVOD]RQDDIHFWDGDSRUORV mayores valores de la componente meteorológica con valores por encima de un metro en el cuantil DORODUJRGHWRGDODFRVWDGH$UJHQWLQD8UXJXD\\VXUGH%UDVLO]RQDGH3RUWR$OHJUH5HVDOWD HVSHFLDOPHQWH OD ]RQD GHO UtR GH OD 3ODWD GRQGH VH REWLHQHQ ORV YDORUHV Pi[LPRV GH HVWD YDULDEOH KDVWDPHQHOFXDQWLOGHELGRDOHIHFWRGHODFRQ¿JXUDFLyQGHODFRVWDHQIRUPDGHHQWUDQWH $OUHVSHFWRPHUHFHODSHQDUHVDOWDUTXHHVWD]RQDJHRJUi¿FDHVDGHPiVGRQGHPD\RUHVFDUUHUDVGH marea astronómica se obtienen, lo cual indica que la variación del nivel del mar será aún mayor en estas costas. En segundo lugar, en el resto de ALyC se observan valores por debajo de 0,2 m para el cuantil VDOYRHQHOJROIRGH&DOLIRUQLDGRQGHGHELGRDODFRQ¿JXUDFLyQFHUUDGDGHOJROIRVHSURGXFHQ mareas meteorológicas de, aproximadamente, medio metro. 5HVSHFWR DO FXDQWLO VH DQDOL]D HQ OD ¿JXUD OD HVWDFLRQDOLGDG DQXDO 1R VH DSUHFLDQ FDPELRVVLJQL¿FDWLYRVHQODUHJLyQVDOYRXQOLJHURDXPHQWRGHODPDUHDPHWHRUROyJLFDHQHOJROIRGH 0p[LFRGXUDQWHORVPHVHVGHLQYLHUQR(QOD]RQDGHPD\RUHVYDORUHVGHODFRPSRQHQWHPHWHRUROyJLFD FRVWDGHODGHVHPERFDGXUDGHOUtR3DUDQiORVFDPELRVHVWDFLRQDOHVQRVRQPDQL¿HVWRVSRUORTXHD lo largo del año la probabilidad de ocurrencia de valores por encima de 1 m se mantienen constantes. FIGURA 1.38 CUANTIL MEDIO 0,9 DE MAREA METEOROLÓGICA DESDE 1948 A 2008 0HWURV Fuente: GOS *OREDO2FHDQ6XUJH 68 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.39 CUANTIL MEDIO 0,99 DE MAREA METEOROLÓGICA DESDE 1948 A 2008 0HWURV Fuente: GOS *OREDO2FHDQ6XUJH FIGURA 1.40 RANGO DE VARIACIÓN MENSUAL DEL CUANTIL 0,99 DE MAREA METEOROLÓGICA DESDE 1948 0HWURV Fuente: GOS *OREDO2FHDQ6XUJH Nota: El rango va desde los valores máximos menos los valores mínimos medios. 69 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.3.Eventos Extremos -XVWL¿FDGRSRUODLPSRUWDQFLDGHORVHYHQWRVH[WUHPRVHQODVFRVWDVGHELGRDORVLPSDFWRVTXHVXSRQHQ \SDUDVXXVRHQHOGLVHxRGHODVREUDVPDUtWLPDVHQ$/\&VHKDUHDOL]DGRXQDQiOLVLVGHH[WUHPRV EDVDGRHQHOPpWRGRGHPi[LPRVPHQVXDOHVGHODVVLJXLHQWHVYDULDEOHVDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHGH oleaje y marea meteorológica. Para la aplicabilidad de estos resultados en futuros usos en las costas de ALyC se han calculado los periodos de retorno de 50, 100, 250 y 500 años de ambas variables. En DUDVGHODEUHYHGDGGHOSUHVHQWHGRFXPHQWRVHDSRUWDQHQHOWH[WRWDQVyORORVJUi¿FRVGHORVSHULRGRV de retorno de 50 y 500 años, ya que el primero representa lo observado en el periodo de reanálisis PRGHODGRDxRV\HOVHJXQGRHVXQSHULRGRGHGLVHxRXVXDOPHQWHXWLOL]DGRHQODVREUDVPDUtWLPDV (QDPEDVYDULDEOHVVHUHSUHVHQWDHOSDUiPHWURGHIRUPDREWHQLGRSDUDODIXQFLyQJHQHUDOL]DGD GH H[WUHPRV *(9 GHO DQiOLVLV UHDOL]DGR SDUD PiV LQIRUPDFLyQ FRQV~OWHQVH ODV UHIHUHQFLDV VREUH análisis de extremos de oleaje). Este parámetro indica la forma que adopta la distribución ajustándose a una función tipo Weibull si el parámetro resulta negativo, a una Frechet si resulta positivo o a una *XPEHOHQHOFDVRGHSDUiPHWURLJXDODFHUR±¿JXUD±2EVpUYHVHTXHXQDFXUYDWXUDQHJDWLYDR tipo Weibull, indica que los extremos están acotados, mientras que en los otros dos ajustes no es así. FIGURA 1.41 FORMA DE LA DISTRIBUCIÓN GENERALIZADA DE EXTREMOS (GEV) SEGÚN EL PARÁMETRO DE FORMA Fuente: Elaboración propia. 70 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.3.1. Oleaje &RPRVHDSUHFLDHQOD¿JXUD\OD¿JXUDH[LVWHXQDHQRUPHYDULDELOLGDGHQORVH[WUHPRVGH oleaje, ya observada en el análisis de las variables de oleaje de condiciones medias, máximas mensuales \DOWXUDVVXSHUDGDVKRUDVDODxR¿JXUD\SUHFHGHQWHV(VWDYDULDELOLGDGHVSDFLDOHVFRP~Q en todos los periodos de retorno, variando su magnitud según se considere una recurrencia u otra (50, \DxRV$VtHQODJUi¿FDGHSHULRGRGHUHWRUQRGHDxRVORVPD\RUHVYDORUHVSRU HQFLPDGHORVPGH+VVHREWLHQHQHQHOVXUGHOFRQWLQHQWHGHELGRDORVWHPSRUDOHVGHO3DFt¿FR6XU 7DPELpQ VHREWLHQHQ YDORUHV DOWRV HQWRUQR D P GH DOWXUD VLJQL¿FDQWH HQ HO JROIR GH 0p[LFR HQ parte debido a los huracanes, que pese a no recogerse en el reanálisis de oleaje en su valor máximo, sí quedan representados por una subida excepcional respecto a las condiciones medias. Merece la pena UHVDOWDUTXHHQ]RQDVPiVUHVJXDUGDGDVSRUODSURSLDFRQ¿JXUDFLyQGHODFRVWDFRPR5tR1HJURR5tR de la Plata, los valores obtenidos disminuyen apreciablemente respecto a los resultados adyacentes y más expuestos, como ya ha podido ser observado en resultados de apartados previos. En el norte de la península de California se obtienen valores de aproximadamente 9 m para una recurrencia media de 50 años. En general, en el mar Caribe, la altura de ola de 50 años varía entre los 4 y 5 m. FIGURA 1.42 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE DE PERIODO DE RETORNO 50 AÑOS EN EL AÑO HORIZONTE 2010 (VALOR MEDIO) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 71 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.43 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE DE PERIODO DE RETORNO 500 AÑOS EN EL AÑO HORIZONTE 2010 (VALOR MEDIO) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. (ODQiOLVLVGHOSDUiPHWURGHIRUPDREWHQLGR±¿JXUD±LQGLFDTXHODGLVWULEXFLyQGHDOWXUDV de ola extremas está ligeramente acotada (distribución Weibull) en todo el dominio salvo en la costa 1RUSDFt¿FDGH0p[LFR\HQODVFRVWDVGH8UXJXD\\$UJHQWLQDGRQGHVHDVHPHMDPiVDXQDGLVWULEXFLyQ de tipo Frechet. No obstante, la magnitud del parámetro de forma es, en general, aproximadamente 0,1 en ambos casos, tanto positivo como negativo, lo que indica que la curvatura del ajuste no es grande en ningún caso. FIGURA 1.44 PARÁMETRO DE FORMA OBTENIDO EN EL ANÁLISIS DE EXTREMOS DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE $GLPHQVLRQDO Fuente: Elaboración propia. Nota: Un valor positivo indica que la distribución de extremos sigue una forma tipo Frechet, un valor negativo corresponden con una distribución Weibull y un valor nulo se ajusta a una Gumbel. 72 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.3.2. Marea Meteorológica $QiORJDPHQWHDOHVWXGLRGHORVHYHQWRVH[WUHPRVGHROHDMHVHKDUHDOL]DGRHODQiOLVLVGHH[WUHPRVGH marea meteorológica para el periodo de retorno de 50 años. Como ya se había observado en el apartado H[LVWHQGRV]RQDVFODUDPHQWHGLIHUHQFLDEOHVHQODUHJLyQOD]RQDGHO$WOiQWLFR6XUSRUGHEDMR GHODODWLWXGGH6\HOUHVWRGHODUHJLyQ(QODSULPHUD]RQDORVYDORUHVFRQSHULRGRGHUHWRUQRGH DxRVYDUtDQGHIRUPDJUDGXDOHQHOUDQJRHQWUHP\ORVPFRQYDORUHVPi[LPRVHQOD]RQDGHO Río de la Plata. Sin embargo, en el resto de la costa de estudio, los valores de la misma recurrencia se mantienen por debajo de 0,5 m. FIGURA 1.45 MAREA METEOROLÓGICA DE PERIODO DE RETORNO 50 AÑOS EN EL AÑO 2010 (VALOR MEDIO) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. En el caso del parámetro de forma del análisis de extremos de marea meteorológica, en general es negativa y aproximadamente de valor -0,1, lo que indica que en ALyC los datos extremos de marea meteorológica se adaptan mejor a una distribución Weibull, excepto en tramos de las costas de Brasil, Perú, Colombia y México, donde se obtiene un valor positivo del parámetro y es más adecuado un ajuste tipo Frechet. En ningún caso, como en el oleaje, se obtiene un valor elevado del parámetro lo que indica que, en cualquier caso, ya sea acotado o no, la curvatura de todos los ajustes es suave. 73 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.46 PARÁMETRO DE FORMA OBTENIDO EN EL ANÁLISIS DE EXTREMOS DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE $GLPHQVLRQDO Fuente: Elaboración propia. Nota: Valor positivo indica que la distribución de extremos sigue una forma tipo Frechet, valor negativo corresponden con una distribución Weibull y valor nulo se ajusta a una Gumbel. 3.4.Análisis de los huracanes Los reanálisis numéricos (GOW y GOS, 1948-2008) generados con modelos numéricos (WW3 y ROMS), que simulan los parámetros asociados al oleaje y a la variación del nivel del mar en función de los campos de presión atmosférica y viento, no recogen los eventos extremos asociados a tormentas WURSLFDOHV \ KXUDFDQHV GHELGR D XQD LQVX¿FLHQWH UHVROXFLyQ GH ORV IRU]DPLHQWRV FDPSRV GH YLHQWR \ SUHVLyQ GHO UHDQiOLVLV 1&(31&$5 FRPR VH SXHGH REVHUYDU HQ OD ¿JXUD SDUD HO KXUDFiQ Katrina (2005). 74 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.47 SERIE DE PRESIÓN Y VELOCIDAD DEL VIENTO DEL FORZAMIENTO UTILIZADO EN EL MODELO WW3 (BASE DE DATOS GOW, TRIÁNGULOS), Y LOS DATOS MEDIDOS POR LA BOYA NOAA-42001 (PUNTOS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) Fuente: Elaboración propia. Para remediar esta circunstancia se ha recurrido en el presente estudio a la generación campos GHSUHVLyQ\YLHQWRXWLOL]DQGRGDWRVKLVWyULFRVGHKXUDFDQHV\WRUPHQWDVWURSLFDOHVPHGLDQWHPRGHORV analíticos, a partir de los cuales inferir el oleaje y el nivel del mar, también mediante modelos analíticos, HQORVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVHQOD]RQDGHO$WOiQWLFR1RUWH&DULEH*ROIRGH 0p[LFR\3DFt¿FR1RUHVWH±¿JXUD±/RVUHVXOWDGRVGHODQiOLVLVUHDOL]DGRVHDGMXQWDQDO¿QDOGHO presente capítulo, en el Anexo 2, ya que en el apartado de los huracanes sólo se considera la descripción DFWXDO\QRVHUHDOL]DHODQiOLVLVGHWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RFRPRHQHOUHVWRGHODVGLQiPLFDV FIGURA 1.48 POSICIÓN E INTENSIDAD HISTÓRICA (54 AÑOS) DE LOS HURACANES ANALIZADOS EN EL PRESENTE ESTUDIO Fuente: Imagen tomada del National Hurricane Center, NOAA, (http://www.csc.noaa.gov/beta/hurricanes/#app= 2b16&3722-selectedIndex=0.) 75 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (QHODQH[RVHGHWDOODQORVVLJXLHQWHVDVSHFWRVGHODQiOLVLVUHDOL]DGR —Evaluación y validación de los mapas de presión por presencia de huracanes. —Evaluación y validación de los mapas de viento por presencia de huracanes. —Evaluación y validación de los PDSDVGHROHDMHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH Hs y periodo de pico 7S, por presencia de huracanes. —Evaluación de la marea meteorológicaVWRUPVXUJHpor presencia de huracanes. —Obtención de los PDSDV GH HVWDGtVWLFRV GH ODV YDULDEOHV DQDOL]DGDV GH ORV DxRV GH reanálisis asociadas a los eventos de huracán. Los resultados obtenidos han sido validados, huracán a huracán, en diversas boyas disponibles HQHOiUHDGHHVWXGLR±¿JXUD± FIGURA 1.49 MAPA DE POSICIÓN Y NOMBRE DE LAS BOYAS TIPO NDBC DEL NATIONAL DATA BUOY CENTER DE LA NOAA Fuente: Imagen tomada de: http://www.ndbc.noaa.gov/. &RPRVHSXHGHYHUHQOD¿JXUD\¿JXUDORVFDPSRVGHSUHVLyQ\YLHQWRJHQHUDGRV con modelos paramétricos se ajustan satisfactoriamente a los datos instrumentales. 76 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.50 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATO DE LAS BOYA (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) EN DIVERSAS BOYAS ANALIZADAS, ASÍ COMO TRAYECTORIA SEGUIDA Y MAPA ESPACIAL DEL CAMPO DE PRESIONES EN UN DETERMINADO INSTANTE Fuente: Elaboración propia. 77 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.51 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYA (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) EN DOS DE LAS BOYAS ANALIZADAS, JUNTO A CAMPO DE VIENTOS EN UN DETERMINADO INSTANTE DEL HURACÁN Fuente: Elaboración propia. 3DUDODJHQHUDFLyQGHORVFDPSRVGHROHDMHVHXWLOL]DURQWUHVPRGHORVGLVWLQWRVUHVXOWDQGRHO modelo SPM6KRUH3URWHFWLRQ0DQXDOPRGL¿FDGRHOTXHPHMRUDMXVWHFRQORVGDWRVLQVWUXPHQWDOHV SUHVHQWDED /D ¿JXUD PXHVWUD HO FDPSR GH ROHDMH JHQHUDGR SRU HO KXUDFiQ .DWULQD HQ XQ GHWHUPLQDGRLQVWDQWHXWLOL]DQGRHOPHQFLRQDGRPRGHOR La validación completa de presión, vientos, oleaje y marea meteorológica, junto a los mapas de resultados en las costas del área de estudio pueden consultarse en el Anexo 2 del presente documento VLPLODUHVDOPRVWUDGRHQOD¿JXUDSDUDODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPi[LPDHQORVDxRVGH datos de huracanes). 78 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.52 MAPA DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE PARA EL HURACÁN KATRINA, MODELO DEL SPM-MODIFICADO (1984) (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17.00 HORAS) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.53 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 79 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3.5. Conclusiones de las dinámicas costeras en América Latina y el Caribe OLEAJE Alta variabilidad espacial, asociada a las diferentes latitudes y condiciones particulares del Océano 3DFt¿FR$WOiQWLFR\0DUGHO&DULEH\*ROIRGH0p[LFR /RVYDORUHVGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHPHGLDSRUHVWDFLRQHVRVFLODQHQWUH+V P&DULEH \(FXDGRUHQHO3DFt¿FR\+V PVXUGH&KLOH6LQHPEDUJRODPHGLDGHORVPi[LPRV HVWDFLRQDOHVDOFDQ]DQKDVWDPHQHOVXUGHOFRQWLQHQWH La estacionalidad en el hemisferio Norte es mucho más marcada que en el hemisferio Sur. Los estados de mar más energéticos en el hemisferio Norte se presentan en el período D-E-F (invierno boreal) y en el hemisferio Sur en el período J-J-A (invierno austral). (OVXUGH&KLOHFRQHVWDGRVGHPDUGHPiVGH+V PHVOD]RQDPiVHQHUJpWLFD2WUDV]RQDVFRQ valores Hs > 5 m son la Baja California, el sur del Golfo de México, la parte Atlántica de las islas GHO&DULEH\DOJXQDV]RQDVGHOVXUGH%UDVLO\GH$UJHQWLQD /DGLUHFFLyQPHGLDGHOROHDMHHVDOWDPHQWHYDULDEOHSUHGRPLQDQGRHQODFRVWDGHO3DFt¿FRVXUOD dirección W-SW y en la Baja California la dirección W, en el norte de Argentina, Uruguay y Brasil hasta Recife, la dirección SE, y en la costa norte de Brasil la dirección NE. Los estados de mar energéticos asociados a huracanes se han considerado en un anexo complementario y se han obtenido máximos de oleaje en el entorno de los 10 m en la mayoría de islas del Caribe. 6HKDUHDOL]DGRXQDQiOLVLVGHH[WUHPRVGHROHDMHREWHQLpQGRVHYDORUHVSRUHQFLPDGHPGH DOWXUDVLJQL¿FDQWHSHULRGRGHUHWRUQRGHDxRVHQDPEDVFRVWDVHQHOVXUGHOFRQWLQHQWH\SDUWH sur del Golfo de México. MAREA METEOROLÓGICA La sobreelevación del nivel del mar por marea meteorológica tiene una marcada variabilidad ODWLWXGLQDOGHSHQGLHQWHWDPELpQGHIHQyPHQRVORFDOHVGHDPSOL¿FDFLyQSRUHIHFWRVJHRPpWULFRV\ de velocidad de propagación de los ciclones. Los mayores valores de sobreelevación (por encima de 1 m) se han obtenido en el Mar del Plata, debido a la gran extensión de la plataforma y a la forma del estuario en forma de embudo que facilita la acumulación de agua en eventos de marea meteorológica. 'HVGHHOSDUDOHOR6KDFLD7LHUUDGHO)XHJRORVYDORUHVREWHQLGRVPLQGLFDQTXHHQHVWDiUHDOD marea meteorológica es también importante. Al sur de Brasil se han obtenido valores similares. El Golfo de California potencia también la acumulación de agua, detectándose sobreelevaciones del orden de 30 cm. Las sobreelevaciones inducidas por la propagación de huracanes están tenidas en cuenta en un anexo del documento indicando sobreelevaciones por encima de 1 m en el mar del Caribe La estacionalidad no es muy importante en esta variable (diferencias de 0,2 m como máximo entre las medias mensuales) lo que indica que durante todo el año los valores son similares y se pueden esperar sobreelevaciones del mismo orden mantenidas en el año. 6HKDUHDOL]DGRXQHVWXGLRGHHYHQWRVH[WUHPRVGHPDUHDPHWHRUROyJLFDREWHQLpQGRVHYDORUHV entorno a los 3 m de sobreelevación en el Río de la Plata para una recurrencia media de 50 años. MAREA ASTRONÓMICA )XHUWHYDULDELOLGDGHVSDFLDOHQODUHJLyQFRQ]RQDVPLFURPDUHDOHVPHVRPDUHDOHV\PDFUR mareales. Las carreras de marea mayores (> 5m) se presentan en el sur de Argentina (plataforma de La Patagonia). Esta variable es fundamental para evaluar la importancia relativa del aumento del nivel medio del PDUHQODFDGD]RQD TEMPERATURA DEL AGUA SUPERFICIAL $OWDYDULDELOLGDGHVSDFLDOODWLWXGLQDOFRQYDORUHVGHPiVGH&HQHO(FXDGRU\YDORUHVPHQRUHVD &HQOD7LHUUDGHO)XHJR Aumento del rango de la estacionalidad en latitudes bajas. NIVEL MEDIO DEL MAR Patrón espacial con fuerte variabilidad regional. Las mayores variaciones invierno-verano del nivel medio del mar se obtienen entre los paralelos 1\6 La amplitud entre los valores máximos y mínimos mensuales no es despreciable (hasta 20 cm) HQ]RQDVGRQGHHVWHIDFWRUHVGHOPLVPRRUGHQGHPDJQLWXGTXHODPDUHDDVWURQyPLFDDGHPiV LQÀXHQFLDGRSRUSDWURQHVFOLPiWLFRV VIENTO Mayores valores en las islas del Caribe, costa Atlántica y Sur del continente. Se advierte una mayor estacionalidad (variabilidad mensual) en el hemisferio Norte. La dirección de la potencia oleaje es proviene en general del mar salvo en Centroamérica que los vientos vienen de dirección Norte a NE debido al patrón de circulación global (trade winds) y en Perú, provenientes de tierra. 80 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 4. Métodos para evaluar las tendencias de largo plazo 4.1.Métodos de evaluación de la variación a largo plazo de una variable (Q HVWRV ~OWLPRV DxRV VH KD UHDOL]DGR XQ LPSRUWDQWH HVIXHU]R SRU SDUWH GH OD FRPXQLGDG FLHQWt¿FD en generar series históricas de las dinámicas de alta resolución y, por otro lado, realizar simulaciones basadas en los escenarios del IPCC de modelos climáticos atmosférico-oceánicos. Basado en estos dos tipos de información, existen varias formas de proceder para evaluar las dinámicas en un determinado DxRKRUL]RQWHDORODUJRGHOVLJOR;;,YHiVH¿JXUD $ Obtención de tendencias de largo plazo y extrapolación a los años horizonte considerados: esta técnica asume que la inercia del sistema climático es constante y que, por tanto, no se incrementa ODYHORFLGDGGHHPLVLyQGHORVJDVHVGHHIHFWRLQYHUQDGHUR*(,ORFXDOQRHVFRUUHFWR/DYHQWDMD de esta aproximación es que se hace uso de series largas de datos históricos medidos o calculados numéricamente de una alta calidad. Es importante señalar este factor ya que la oceanografía dispone hoy HQGtDGHOFRQRFLPLHQWRFLHQWt¿FR\GHODVEDVHVGHGDWRVGHIRU]DPLHQWRVQHFHVDULRVSDUDREWHQHUVHULHV FRQWLQXDVODUJDVPiVGHDxRV\¿DEOHVGHVGHXQSXQWRGHYLVWDFXDQWLWDWLYRGHGLQiPLFDPDULQDGH ROHDMH\GHQLYHOGHOPDUODVFXDOHVVRQYDULDEOHVFX\RPRGHODGRQXPpULFRHVDOWDPHQWH¿DEOHNo RFXUUHORPLVPRFRQSRUHMHPSORODVSUHFLSLWDFLRQHVTXHHVXQDYDULDEOHPX\GLItFLOGHPRGHODU %2EWHQFLyQGHXQmodelo de regresión a partir de los datos históricos, en el cual el predictor HVXQSDWUyQGHHVFDODUHJLRQDORJOREDOWHPSHUDWXUDPHGLDPHQVXDO667SRUHMHPSOR\HOSUHGLFWDQGR HVHODJHQWHHQHOTXHHVWDPRVLQWHUHVDGRVHVWDGtVWLFRGHDOWXUDGHRODQLYHOGHOPDUHWF$SDUWLUGH este modelo estadístico se proyecta los valores del predictando para los diferentes escenarios del IPCC, en los cuales se “conocen” los valores de los predictores. & 2EWHQFLyQ GH “climas” en cada horizonte temporal a partir de las simulaciones de ORVPRGHORVFOLPiWLFRV/DYHQWDMDGHHVWDDSUR[LPDFLyQHVTXH VHLQWURGXFHQSDUDFDGDKLSRWpWLFR HVFHQDULRODVFRQFHQWUDFLRQHVGH*(,PRGL¿FDQGRHOVLVWHPDFOLPiWLFR(OLQFRQYHQLHQWHIXQGDPHQWDO de estos modelos climáticos, es la gran incertidumbre inherente a los forzamientos, a las condiciones 81 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática LQLFLDOHVHQXQVLVWHPDDOWDPHQWHQROLQHDOFRPRHVHOVLVWHPDDWPyVIHUDRFpDQR\DODVGH¿FLHQFLDV propias de los modelos numéricos, lo cual ha conducido a un tipo de análisis de HQVHPEOHR³PH]FODGR´ SUR\HFFLyQPXOWLPRGHORGHORVGLIHUHQWHVPRGHORVH[LVWHQWHVHQODFRPXQLGDGFLHQWt¿FDSDUDVXDYL]DU los errores. FIGURA 1.54 ESQUEMA DE LAS TÉCNICAS PARA OBTENER LAS DISTRIBUCIONES DE LOS AGENTES Fuente: Elaboración propia. (QODDFWXDOLGDGH[LVWHXQDFRQWURYHUVLDFLHQWt¿FDDOFRPSDUDUORVUHVXOWDGRVGHORVPRGHORV climáticos con las recientes tendencias de variables como, por ejemplo, temperatura media o nivel medio GHOPDUJOREDO(QHVWHHVWXGLRVHKDXWLOL]DGRIXQGDPHQWDOPHQWHODVWpFQLFDV$GHH[WUDSRODFLyQGH tendencias a partir del desarrollo de modelos estadísticos rigurosos que tienen en cuenta la variación de ODUJRSOD]RGHFDGDDJHQWHDVtFRPRVXLQFHUWLGXPEUH\%GHPRGHORVGHUHJUHVLyQTXHFRUUHODFLRQDQ HODJHQWHFRQGLYHUVRVtQGLFHVFOLPiWLFRVYHU¿JXUD FIGURA 1.55 ESQUEMA DEL EJE DEL TIEMPO Y METODOLOGÍA UTILIZADA EN CADA HORIZONTE TEMPORAL Fuente: Elaboración propia. 82 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Sin embargo, es general el convencimiento de que los reanálisis proporcionan una manera óptima para interpolar con precisión en tiempo y espacio, y constituyen la mejor manera de obtención de diferentes parámetros con consistencia dinámica entre ellos y, por tanto, son una información PX\DGHFXDGDSDUDGHWHUPLQDUWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]R(QFRQFUHWRHOUHDQiOLVLV1&(31&$5HV DFWXDOL]DGRSHULyGLFDPHQWH\FRQVWLWX\HODPHMRUEDVHGHGDWRVSDUDHVWXGLRVGHFDPELRVDODUJRSOD]R y variabilidad climática (Weisse and von Storch, 2010). 4.2. Técnicas para analizar las tendencias de largo plazo ([LVWHQ GRV IDPLOLDV GH PpWRGRV GH REWHQFLyQ GH XQD WHQGHQFLD GH ODUJR SOD]R D SDUWLU GH VHULHV históricas. Uno de los métodos es mediante regresión sobre cada serie temporal de la variable geofísica HQFDGDORFDOL]DFLyQHVSDFLDOPLHQWUDVTXHXQVHJXQGRWLSRGHWpFQLFDVEXVFDQXQSDWUyQHVSDFLR± temporal de la variable. 7UDGLFLRQDOPHQWH ODV WHQGHQFLDV GH ODUJR SOD]R VH KDQ YHQLGR FDOFXODQGR PHGLDQWH DMXVWHV ORFDOHVHVWRHVVREUHODVHULHWHPSRUDOGHXQSXQWRFRQFUHWRXWLOL]DQGRPRGHORVGHUHJUHVLyQ(QHVWH WUDEDMRVHKDDGRSWDGRHVWDYtDSDUDREWHQHUODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RHQFDGDSXQWRDQDOL]DGR para las distintas variables. Sin embargo, este método presenta varios inconvenientes que hacen que no sea adecuado aplicarlo para alguna de las variables costeras consideradas. Primero, el modelo de regresión local ajusta los datos tan solo en el dominio temporal, de forma que no se incluye información de la distribución espacial de la variable geofísica en el cálculo de la tendencia. Segundo, cualquier covariable que pudiera afectar al modelo de regresión, como por ejemplo el fenómeno ENSO en la subida del nivel del mar 6/5GHEHUtDWHQHUVHHQFXHQWDDSULRUL\DTXHGHORFRQWUDULRODWHQGHQFLDORUHÀHMDUtDHQHODMXVWH en lugar de aislarlo de la tendencia. Además, en variables que están sufriendo un aceleramiento (o desaceleramiento), como por ejemplo el ascenso del nivel del mar o la temperatura, la regresión local (sin procesado posterior) no obtiene resultados consistentes entre los distintos puntos y estas tendencias no son creíbles (ajustes de excesiva curvatura como se podrá ver en los resultados). (Q ODV ~OWLPDV GpFDGDV OD FRPXQLGDG FLHQWt¿FD KD LQYHUWLGR JUDQGHV HVIXHU]RV HQ H[WUDHU patrones de datos climáticos distribuidos en grandes mallas espaciales. Como explica Hannachi VHKDQXWLOL]DGRYDULRVPpWRGRVSDUDHQFRQWUDUSDWURQHVGHYDULDELOLGDGGHOFOLPDDOWDPHQWH multidimensional. Los principales objetivos de estos métodos son dos: D 5HGXFLU OD GLPHQVLRQDOLGDG GHO VLVWHPD D XQ FRQMXQWR PHQRU GH SDWURQHV VLJQL¿FDWLYRV (Hannachi y O’Neill, 2001). b) Obtener ciertos patrones que representen la variabilidad y que sean físicamente relevantes (Wallace y Thompson, 2002). Entre estos métodos, la técnica de funciones ortogonales empíricas (EOFs) ha sido la más extendida, pero también se han usado otras variantes de ésta. Sin embargo, el análisis EOF no está SUHFLVDPHQWH SHQVDGR SDUD OD LGHQWL¿FDFLyQ GH WHQGHQFLDV VLQR SDUD OD LGHQWL¿FDFLyQ GH SDWURQHV espaciales a lo largo del tiempo. La técnica EOF encuentra combinaciones lineales de las distintas YDULDEOHV GH XQD PDOOD HVSDFLRWHPSRUDO PD[LPL]DQGR OD YDULDQ]D SHUR VXMHWD D UHVWULFFLRQHV de ortogonalidad. Las combinaciones lineales obtenidas son los componentes principales (PCs), no correlacionados entre sí, y los patrones espaciales EOF, ortogonales, son los pesos de los PCs. ,QIRUPDFLyQPiVGHWDOODGDVREUHHOPpWRGR(2)VHSXHGHHQFRQWUDUHQ.XW]EDFK3UHLVHQGRUIHU (1988), Wilks (1995), von Storch y Zwiers (1999) y Jolliffe (2002). 83 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Hannachi (2007) desarrolló una variante de la técnica EOF tradicional enfocada a la detección GHODWHQGHQFLDGHODUJRSOD]RHQGDWRVFRQGLVWULEXFLyQHVSDFLRWHPSRUDOJUDFLDVDLQFOXLUHOFRQFHSWR de la monotonicidad. La solución se obtiene por medio de una transformación previa de los datos, de forma que proporciona una medida de la monotonicidad en el análisis EOF. (OPpWRGRFRQVLVWHHQXQDQiOLVLVGHDXWRYDORUHVGHODPDWUL]GHFRYDULDQ]DVVLPLODUDOPpWRGR tradicional EOF, pero con las posiciones temporales siguiendo la secuencia de las medidas ordenadas, en lugar de las medidas originales directamente. Esta reordenación representa la monotonicidad de los GDWRV/DPD[LPL]DFLyQGHODYDULDQ]DGHXQDFRPELQDFLyQOLQHDOGHODVSRVLFLRQHVWHPSRUDOHVHTXLYDOH DPD[LPL]DUODPRQRWRQLFLGDGREWHQLHQGRFRQVHFXHQWHPHQWHODWHQGHQFLDGHODUJRSOD]RRFXOWDGDHQ ODVHxDO8QFODUREHQH¿FLRGHHVWDWpFQLFDHVTXHDtVODGHODWHQGHQFLDIHQyPHQRVGHHVFDODLQWHUDQXDO como los asociados a la variabilidad climática tal y como el fenómeno ENSO, Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO), etc. (véase apartado de este documento dedicado al análisis de la variabilidad FOLPiWLFDHQOD]RQD (VWHPpWRGRKDVLGRH¿FD]PHQWHXWLOL]DGRSRU%DUERVD\$QGHUVHQSDUDODH[WUDFFLyQGH la tendencia global de la temperatura del mar (SST). En este trabajo se ha reproducido el cálculo de esta variable con la técnica Trend-EOF, obteniendo similares resultados a los de los mencionados autores. /DVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RGHODVGLQiPLFDVHLPSDFWRVVHDQDOL]DQFRQHVWDWpFQLFD'HELGRD la distinta evolución de las variables, en algunas, la evolución de las tendencias puede ser lineal, mientras que otras pueden estar sufriendo una aceleración/desaceleración de la tendencia en los últimos años. 3DUDFRQWHPSODUHVWDRSFLyQHOPpWRGRSODQWHDGRDQDOL]DODVWHQGHQFLDVFRQVLGHUDQGRXQDMXVWHOLQHDO\ RWURFXDGUiWLFRGHIRUPDTXHVHHOLJHDTXHOTXHUHVXOWDGHPD\RUVLJQL¿FDQFLDHVWDGtVWLFD$PRGRGH ilustración de este comportamiento, la subida del nivel del mar se adapta mejor a un modelo cuadrático de segundo orden, lo que implica una aceleración de la tendencia, mientras que las tendencias de las alturas de las olas, por ejemplo, resultan adaptarse mejor a una variación lineal en las últimas décadas. 8WLOL]DQGRWDQWRODVWHQGHQFLDVSXQWRDSXQWRRORFDOHVFRPRODVWHQGHQFLDV7UHQG(2)VH GHWHUPLQDQODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RDSDUWLUGHORVGDWRV KLVWyULFRV/DYtDHVWDGtVWLFDVHJXLGD presenta la ventaja añadida de que es posible evaluar la incertidumbre de la estimación, de forma TXHSDUDFDGDDxRREMHWLYRVHREWLHQHXQDIXQFLyQGHGHQVLGDG¿JXUDFX\DLQFHUWLGXPEUHR LQWHUYDORGHFRQ¿DQ]DDXPHQWDQDPHGLGDTXHVHDYDQ]DHQHOKRUL]RQWHWHPSRUDOHMH[GHOD¿JXUD FIGURA 1.56 ESQUEMA DE TENDENCIA ESTADÍSTICA DE LARGO PLAZO Fuente: Elaboración propia. 84 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática De esta forma es posible evaluar el valor esperable de una variable en un determinado año, mediante el cálculo del valor medio estimado por la tendencia. Por otro lado, también es posible obtener la probabilidad asociada a que la variable sea mayor, o menor, en su caso, que un determinado valor, yX, o incluso, estimar el valor de la variable asociado a una cierta probabilidad de superación, por ejemplo. (QOD¿JXUDVHPXHVWUDHQD]XOHOiUHDFRUUHVSRQGLHQWHDODSUREDELOLGDGGHVXSHUDFLyQGHOXPEUDO yX de la variable aleatoria Y en el instante X. FIGURA 1.57 ESQUEMA DE TENDENCIA ESTADÍSTICA DE LARGO PLAZO. PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA SOBRE UN UMBRAL Fuente: Elaboración propia. (QFRQFOXVLyQHOPpWRGRGHFiOFXORVHHVTXHPDWL]DHQOD¿JXUD6HDQDOL]DQYDULDEOHV de tres escalas temporales distintas: series anuales (por ejemplo Hs12), mensuales (Hs media mensual) \ KRUDULDV +V KRUDULD (Q ODV VHULHV KRUDULDV VH DQDOL]D VX WHQGHQFLD HQ OD PHGLD PHQVXDO SHUR OD resolución horaria se tiene en cuenta en el cálculo de la probabilidad e incertidumbre asociada. A la YDULDEOHRULJLQDOVHODGHVHVWDFLRQDOL]DSDUDVHSDUDUHOFRPSRUWDPLHQWRPHGLRPHQVXDOSDUDYDULDEOHV no anuales) y se la resta la media, transformándola en series de anomalías, ponderando por el efecto de ODODWLWXGHQHOFDVRGHODWHQGHQFLD7UHQG(2)VLIXHUDQHFHVDULR6REUHODVHULHGHDQRPDOtDVVHDQDOL]D ODWHQGHQFLDOLQHDO\FXDGUiWLFD\VHGHWHUPLQDFXiOHVHVWDGtVWLFDPHQWHPiVVLJQL¿FDWLYD±¿JXUD± Para las variables que se disponen en una malla global y donde los efectos de la variabilidad interanual SXHGHQDOWHUDUODUHJUHVLyQORFDOODWpFQLFD7(2)UHVXOWDVHUPiVDGHFXDGD8QDYH]GHWHUPLQDGRVORV YDORUHVGHODYDULDEOHDODUJRSOD]RHQORVDxRVKRUL]RQWHFRQWHPSODGRV\DVtFRPR en los periodos 2010-2040 y 2040-2070, se determina la probabilidad de superar un cierto valor de la variable o de la anomalía, según el caso. Estos resultados son fácilmente traducidos a un grado de FRQ¿DQ]DGHOUHVXOWDGRVHJ~QODHVFDODGHUDQJRVFRPRODGHO,3&& 85 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.58 ESQUEMA DEL PROCESO DE CÁLCULO DE LAS TENDENCIAS MEDIANTE LA TÉCNICA TREND-EOFS Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.59 ESQUEMA DEL PROCESO DE COMPROBACIÓN DE LA SIGNIFICANCIA ESTADÍSTICA EN EL CÁLCULO DE LAS TENDENCIAS Fuente: Elaboración propia. 86 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (QFXDQWRDODPRGL¿FDFLyQGHXQDYDULDEOHDODUJRSOD]RVLXQDJHQWHRYDULDEOHXVHGH¿QH a partir de su función de densidad de probabilidad I[en el año origen (función representada en color YHUGHFODURHQOD¿JXUDDOREWHQHUODGLVWULEXFLyQGHGLFKRDJHQWHHQHODxRKRUL]RQWHVHSXHGH REWHQHUFDPELRVHQODPHGLDJUi¿FDVXSHULRURHQODGLVSHUVLyQJUi¿FDLQIHULRURHQDPEDVDODYH] (tanto la media como la dispersión). Estos cambios en los agentes implican un cambio en el término de peligrosidad del riesgo, generado por un cambio en un determinado impacto en la costa, representado, por ejemplo, por una variación en la probabilidad de presentación de un determinado valor de la variable aleatoria ; FIGURA 1.60 CAMBIOS EN LA FUNCIÓN DE DENSIDAD DEL AGENTE X EN LA MEDIA (SUPERIOR) Y EN LA DISPERSIÓN (INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. En este trabajo se van a considerar principalmente cambios en la media de las distribuciones estadísticas de los agentes. Se ha comprobado mediante simulaciones con modelos ARMA $XWR 5HJUHVVLYH 0RYLQJ $YHUDJH que la distribución estadística no cambia en diversos cuantiles VLJQL¿FDWLYDPHQWH SRU OR TXH VH SXHGH FRQVLGHUDU TXH VROR YDUtD OD PHGLD SULQFLSDOPHQWH &RPR GHPRVWUDFLyQOD¿JXUDPXHVWUDODVVLPXODFLRQHVFRQXQPRGHOR$50$GHODDOWXUDVLJQL¿FDQWH media mensual donde se aprecia que principalmente la variación afecta a la media y no a la forma de la distribución. 87 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.61 SIMULACIÓN CON MODELO ARMA DE LA DISTRIBUCIÓN DE DENSIDAD EN LOS PRÓXIMOS 35 AÑOS Fuente: Elaboración propia. /RVPRGHORVHVWDGtVWLFRVGHH[WUHPRVXWLOL]DGRVSHUPLWHQWHQHUHQFXHQWDWDQWRYDULDFLRQHVHQ ODPHGLDFRPRHQODYDULDQ]D$PRGRGHHMHPSORHOPRGHODGRGHH[WUHPRVQRHVWDFLRQDULRPRGHODODV YDULDFLRQHVWHPSRUDOHVGHOSDUiPHWURGHORFDOL]DFLyQPHGLD\GHHVFDODYDULDQ]D±YpDVH0pQGH]HW DO0HQpQGH]HWDO Sin embargo, es práctica habitual en los modelos estadísticos de tendencias el asumir que lo TXHYDUtDHVODPHGLD\QRODYDULDQ]D$XQTXHORVPRGHORVGHUHJUHVLyQKHWHURFHGiVWLFRVYDULDQ]D YDULDEOHVRQXWLOL]DGRVKR\HQGtDHQODVWHQGHQFLDVGHODVYDULDEOHVGHUpJLPHQPHGLRHQHVWHHVWXGLR VHKDXWLOL]DGRXQPRGHORKRPRFHGiVWLFRYDULDQ]DFRQVWDQWHSDUDGHHVDPDQHUDSRGHULGHQWL¿FDU espacialmente patrones de variación consistentes. 4.3. Técnicas aproximadas para determinar la variación de una variable en función de la variación de otra Las variaciones de los agentes inducen cambios (impactos) en la costa. Hoy en día, en ingeniería de costas existen cuantiosas formulaciones para predecir los impactos en las diferentes unidades morfológicas (playas, estuarios, sistemas dunares, obras marítimas, etc.) asociado a los valores de los agentes (dinámica marina de oleaje y nivel del mar). Esta diversidad de características de la costa ha de VHUWHQLGDHQFXHQWDDODKRUDGHDQDOL]DUHOHIHFWRGHOFDPELRFOLPiWLFRHQODVFRVWDV 88 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 8QDYH]REWHQLGDODGLVWULEXFLyQGHXQDYDULDEOHHQHODxRRULJHQ\HQXQDxRKRUL]RQWH determinado (2040, 2050 y 2070), estamos en disposición de evaluar los efectos asociados al cambio climático. Los cambios en las variables de las dinámicas (nivel del mar, temperatura, oleaje, etc.) SURYRFDQFLHUWRVLPSDFWRVHQODVFRVWDV(VWRVLPSDFWRVDQDOL]DGRVHQHOGRFXPHQWRGHHVWHHVWXGLR guardan una relación funcional con variables de las dinámicas (agentes en términos de la teoría de riesgo) RGHULYDGDVGHHOODV3DUDHYDOXDUHOFDPELRD/DUJR3OD]RHQXQDYDULDEOHYDULDEOHGHSHQGLHQWHHQ función de la variación de otra/s de la que depende (variables independientes) hay dos vías alternativas. La primera de ellas es obtener una serie temporal de la variable \ (en este estudio es el caso de los impactos en las costas), relacionada con otras variables xi, por medio de una cierta relación funcional \ I[iGHIRUPDTXHVHDQDOL]DQODVWHQGHQFLDVGHODYDULDEOH\con la metodología planteada DQWHULRUPHQWH±¿JXUD± 8Q VHJXQGR PRGR GH DERUGDU HVWH SUREOHPD HV GH IRUPD VLPSOL¿FDGD GHWHUPLQDQGR ODV variaciones en la variable dependiente y en función de las variaciones de las variables independientes xi, despreciando los términos no lineales. Este aproximación se denomina método de las perturbaciones, entendiéndose que se perturba la ecuación de relación\ I[i de forma que se obtienen las variaciones de \ esto es, G\en función de pequeñas variaciones de las variables xiG[i A modo de ejemplo, considérese el impacto en la erosión en una playa (volumen erosionado por XQLGDGGHORQJLWXGGH¿QLGRSRUODYDULDEOHDOHDWRULD<HOFXDOGHSHQGHHQVXWRWDOLGDGGHODLQWHQVLGDG GHOROHDMHGH¿QLGRSRUODYDULDEOHDOHDWRULD;'HHVWDPDQHUDH[LVWHXQIXQFLRQDO\ I[ que relaciona el valor de la intensidad del oleaje ‘x’ con el volumen de arena erosionadoµ\¶. La pregunta a la que se quiere responder es ¿cuánto cambia el volumen de arena µ\¶en función de los cambios en la intensidad del oleaje ‘x’?. Para ello, se hace uso de la teoría de perturbaciones que, aproxima el valor de la función cerca de un punto dado I[į[ como la suma del valor de la función en el punto ‘x’ y de la derivada de la función en el punto ‘x’ multiplicado por la variación del valor de la variable independienteį[. Esta aproximación solamente es válida, si la perturbación en la variable independiente es pequeña. En caso contrario, el error cometido mediante la aplicación del método de las perturbaciones puede ser LPSRUWDQWH±¿JXUD± FIGURA 1.62 GRÁFICA EXPLICATIVA DEL PROCEDIMIENTO DEL MÉTODO DE LAS PERTURBACIONES Fuente: Elaboración propia. 89 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática $QDOL]DGRGHVGHHOSXQWRGHYLVWDGHOPpWRGRSUREDELOtVWLFRSODQWHDGRHQHVWHHVWXGLRHVWD DSUR[LPDFLyQHVHTXLYDOHQWHDGHWHUPLQDUHOGHVSOD]DPLHQWRHQODIXQFLyQGHGHQVLGDGGHSUREDELOLGDG SUREDELOLW\GHQVLW\IXQFWLRQSGIde la variable µ\¶ por un cambio en la variable ‘x’¿JXUDVLQ transformar la distribución de la variable µ\¶ya que tan solo se considera linealidad en la relación de las ecuaciones. Por tanto, cuando apliquemos esta técnica asumiremos que los cambios se producen gradualmente. (VWDWpFQLFDFRQVWLWX\HXQDDOWHUQDWLYDVHQFLOODDODQiOLVLVGHWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RFXDQGR pVWDVQRVHDQSRVLEOHVGHDSOLFDURQRVHMXVWL¿TXHVXFiOFXOR FIGURA 1.63 REPRESENTACIÓN DEL MÉTODO PROBABILÍSTICO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE UNA VARIABLE EN UN ANÁLISIS DE TENDENCIAS Fuente: Elaboración propia. En el documento dedicado a los efectos teóricos del cambio climático en las costas (documento complementario de efectos teóricos), se describe de manera exhaustiva, para cada elemento del litoral (playas, estuarios, sistemas dunares y estructuras costeras), los impactos del cambio climático asociados a los diferentes agentes y las distintas expresiones que relacionan las dinámicas actuales, su cambio y la variación del impacto derivado. 90 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5. Tendencias de las dinámicas en América Latina y el Caribe 5.1. Situación actual y conocimiento actual sobre el cambio en la región de América Latina y el Caribe El cambio climático es inequívoco y así lo refrendan las numerosas pruebas recogidas por la comunidad FLHQWt¿FDHQORV~OWLPRVDxRV,3&&&RPRPXHVWUDGHHOOROD¿JXUD\OD¿JXUDPXHVWUD ODV VLPXODFLRQHV REWHQLGDV PHGLDQWH PRGHORV GH FLUFXODFLyQ SDUD ODV WHQGHQFLDV FRQ IRU]DPLHQWRV QDWXUDOHV\ODVTXHLQFOX\HQXQDLQÀXHQFLDDQWURSRJpQLFDPRVWUDQGRXQFRP~QDFXHUGRGHTXHHOHIHFWR del hombre sobre la meteorología global está ya siendo observado. Además, existen evidencias fuertes de que el nivel del mar ha subido gradualmente en el siglo XX y actualmente está elevándose a un ritmo creciente después de un periodo de pequeño cambio entre el 0ad y 1900ad. El nivel del mar se prevé aumente aún más en el siglo XXI. Las dos causas principales de este aumento son la expansión térmica de los océanos y la fusión del hielo en los casquetes polares (IPCC 2007). Los documentos de referencia a consultar sobre la situación y el conocimiento actual sobre el cambio climático en la región son los dos siguientes: a) Cambio climático y desarrollo en América Latina y el Caribe: una reseña (CEPAL, 2009). b) IPCC 2007, resúmenes de los grupos de trabajo 1, 2 y 3. Este estudio pretende aumentar la información en la región a este respecto mediante el FiOFXORGHODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]RGHWRGDVODVGLQiPLFDVFX\DGHVFULSFLyQVHKDGHVDUUROODGR en este documento. 91 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.64 CAMBIOS DE LA TEMPERATURA SEGÚN MODELOS CLIMÁTOLÓGICOS Fuente: IPCC 2007. FIGURA 1.65 TENDENCIAS OBSERVADAS Y SIMULADAS SEGÚN REGIONES DEL MUNDO DE LA ANOMALÍA DE TEMPERATURA SUPERFICIAL TERRESTRE Fuente: IPCC 2007. 92 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 7HQGHQFLDVHQODVGLQiPLFDVPHWHRRFHDQRJUi¿FDV 5.2.1. Tendencias del Nivel Medio del Mar (Sea Level Rise) El nivel del mar se ha estudiado a nivel global mediante las dos técnicas de tendencias consideradas, Trend-EOFs (TEOF) y tendencias locales. Debido a la importancia de los fenómenos inter-anuales en esta variable (véase el apartado dedicado a la variabilidad climática en ALyC) se considera más adecuada la técnica Trend-EOF. En cualquier caso, se incluyen a continuación los resultados de los SDWURQHVJOREDOHVGHODWHQGHQFLDPHGLDFDOFXODGDFRH¿FLHQWHPHGLRGHYDULDFLyQGHDPERVPpWRGRV DXQDHVFDODJOREDO\DHVFDODGHODUHJLyQGHHVWXGLR/D¿JXUDPXHVWUDODUHFRQVWUXFFLyQGHOQLYHO medio global mediante la primera componente de las Trend-EOFs (la que recoge el patrón global de la tendencia) y los valores temporales de la media global de la base de datos, pudiéndose observar un ajuste muy satisfactorio. FIGURA 1.66 TENDENCIA Y RECONSTRUCCIÓN OBTENIDA PARA EL NIVEL MEDIO DEL MAR GLOBAL Fuente: Elaboración propia. Nota: En rojo se representa la serie temporal del primer modo de la Trend-EOF mientras que los puntos negros (no coincidentes) representan el nivel medio global de la base de datos instrumental. Además, en verde y negro se representan las tendencias ajustadas, lineal y cuadrática, respectivamente. 93 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.67 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DEL NIVEL MEDIO DEL MAR MEDIANTE EL AJUSTE DE TENDENCIAS LOCALES PPDxR Fuente: Elaboración propia. 94 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.68 TIPO DE TENDENCIA OBTENIDA EN EL AJUSTE LOCAL A ESCALA GLOBAL Fuente: Elaboración propia. 1RWD6HGLVWLQJXHHQWUHWHQGHQFLDVQRVLJQL¿FDWLYDVHVWDGtVWLFDPHQWHQRVHGHWHFWDWHQGHQFLDWHQGHQFLDOLQHDO y tendencia cuadrática (existe una aceleración o desaceleración de la tendencia). /D ¿JXUD UHSUHVHQWD HO WLSR GH WHQGHQFLD DMXVWDGD ORFDOPHQWH GLVWLQJXLHQGR HQWUH WHQGHQFLDOLQHDOGRQGHQRHVVLJQL¿FDWLYRXQDFHOHUDPLHQWRGHODVXELGDGHOQLYHOGHOPDURWHQGHQFLD cuadrática donde sí se observa un aceleramiento del ascenso del nivel del mar. Los puntos donde la WHQGHQFLDQRHVVLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWHQRVHUHSUHVHQWDQ &RPSDUDQGR OD ¿JXUD \ OD ¿JXUD GH ORV SDWURQHV HVSDFLDOHV GH ODV WHQGHQFLDV VH SXHGHREVHUYDUTXHODWHQGHQFLDORFDOSUHVHQWD]RQDVFRQWHQGHQFLDVVXSHULRUHVDODVPRVWUDGDVSRUOD 7(2)HQUHJLRQHV3DFt¿FRHËQGLFRGRQGHODYDULDELOLGDGLQWHUDQXDOHVWiPX\PDUFDGD /DWHQGHQFLDJOREDOHVGHDXPHQWRJHQHUDOL]DGRGHOQLYHOGHOPDUORFXDOVHFRUUHVSRQGHFRQ las causas físicas que lo provocan: expansión térmica y deshielo de los casquetes polares, entre otras, producidas por el calentamiento global del planeta (IPCC 2007). 95 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.69 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DEL NIVEL MEDIO DEL MAR MEDIANTE EL AJUSTE DE LA TÉCNICA TREND-EOF (MM/AÑO) PPDxR Fuente: Elaboración propia. (QOD¿JXUD\¿JXUDVHUHSUHVHQWDQODVWHQGHQFLDVHQGRVSXQWRVFRQODDSOLFDFLyQ de la metodología de tendencias planteada anteriormente. En este caso, la subida del nivel del mar 6HD /HYHO5LVH SLR), sufrirá un aceleramiento en el futuro y además, se advierten en la serie temporal de DQRPDOtDVODLQÀXHQFLDGHOIHQyPHQR(162SHULRGRVGH1LxR\1LxDYpDVH¿JXUDSRUORTXH la técnica Trend-EOF es más adecuada para esta variable, además la tendencia se calcula en una malla de datos de anomalía global. 96 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.70 TENDENCIAS OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA ATLÁNTICA Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)GHODVFHQVRGHOQLYHOGHOPDU6/5&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGD comparación entre la tendencia local y la Trend-EOF. FIGURA 1.71 TENDENCIAS OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA PACÍFICA Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)GHODVFHQVRGHOQLYHOGHOPDU6/5&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGD comparación entre la tendencia local y la Trend-EOF. (QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDHOSDWUyQHVSDFLDOGHODWHQGHQFLDPHGLDHQORVGRVSHULRGRV GH WLHPSR FRQVLGHUDGRV \ 3UHYLDPHQWH VH UHSUHVHQWDQ ORV JUi¿FRV GH HVWDV tendencias medias en el caso concreto de los puntos de la costa de ALyC. 97 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.72 TENDENCIA MEDIA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR EN LOS PERIODOS 2010-2040 (IZQUIERDA) Y 2040-2070 (DERECHA) 0LOtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. La tendencia es inequívocamente de aumento del nivel del mar en todos los puntos de la región. Los mayores valores de las tendencias se obtienen en la franja costera Atlántica, con valores de aproximadamente 2,8 mm al año en la costa del Norte de Sudamérica y la costa del Caribe, con PHQRUHVYDORUHVHQODVLVODVFDULEHxDV(QHVWDV]RQDVHQHOVHJXQGRSHULRGRGHOVLJORODWHQGHQFLD DVFLHQGHKDVWDORVPPSRUDxRGHPHGLD'HVWDFDOD]RQDHFXDWRULDOGHO3DFt¿FRSRUWHQHUXQPHQRU aumento (1,5 mm/año en el primer periodo considerado). Las anteriores tendencias representan valores de una tendencia lineal equivalente entre los YDORUHVGH\\\UHVSHFWLYDPHQWH(QOD¿JXUD\¿JXUDVHUHSUHVHQWDQORV YDORUHVPHGLRV\ODLQFHUWLGXPEUHLQWHUYDORGHFRQ¿DQ]DGHOGHORVYDORUHVFRQFUHWRVGHDVFHQVR GHOQLYHOGHOPDUTXHVHREWHQGUtDQSDUDORVDxRVKRUL]RQWHVFRQWHPSODGRVOOHJDQGRKDVWDYDORUHVGH aproximadamente 90 mm en el año 2040 como máximo y de casi 200 mm en el año 2070 en la costa norte GH6XGDPpULFDOD]RQDFRQPD\RUDVFHQVR0HUHFHODSHQDUHVDOWDUTXHODLQFHUWLGXPEUHDVRFLDGDDHVWRV valores es de apenas 4 mm y de hasta 12 mm en los valores máximos en 2040 y 2070 respectivamente. En aras de la brevedad del documento, no se representan los valores de la tendencia en el año 2050 aunque también han sido calculados y se podrán consultar por medio de la plataforma web. 98 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.73 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR EN EL AÑO HORIZONTE 2040 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.74 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR EN EL AÑO HORIZONTE 2070 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. Merece la pena en este punto hacer una comparativa entre el efecto de la variabilidad climática en el NMM y el valor esperado del ascenso del mismo si se sigue la tendencia actual (sin contribuciones de otras hipótesis de ascensos extremos como el deshielo de los casquetes polares). Considerando el IHQyPHQR(162GHPi[LPRKLVWyULFRGHOtQGLFH1,f2ODPD\RULQÀXHQFLDGHHVWHtQGLFHVH GDHQOD]RQDHFXDWRULDOGHO3DFt¿FRYpDVHDSDUWDGRGHGLFDGRDODYDULDELOLGDGFOLPiWLFD6HSDUDQGR 99 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática de la serie de niveles la tendencia calculada se puede determinar el valor que tuvo en el NMM este HYHQWR/D¿JXUDPXHVWUDHQODSDUWHVXSHULRUHOYDORUGHOQLYHODOFDQ]DGRVLVHUHSLWLHUDHOHYHQWR en cuestión, con valores entorno a los 0,2 m (considerando tan solo el NMM y no los efectos de otras variables como el oleaje o la VWRUPVXUJH Sin embargo, el valor esperado dado por las tendencias no OOHJDQLFRQPXFKRDHVWHYDORUHQOD]RQD7DQVyORHQHOVHUtDQHVSHUDEOHVYDORUHVFRPSDUDEOHV en el resto de la región. FIGURA 1.75 COMPARACIÓN DE LOS NIVELES ESPERADOS POR SUBIDA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR Y LA SOBRELEVACIÓN PRODUCIDA EN EL NIVEL MEDIO DURANTE EL NIÑO DE 1998 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 100 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.2.2. Tendencias en el Nivel Medio del Mar Relativo (Relative Sea Level Rise) La subida del nivel medio del mar analizada en el apartado previo no contempla el efecto de hundimiento o elevación de la tierra por efecto del ajuste glaciar-isostático (GIA). El ascenso del nivel medio del mar con el efecto de la subsidencia de la tierra se denominar Nivel medio del mar relativo (RSLR, Relative Sea Level Rise). Los valores de subsidencia/elevación han sido tomados de los cálculos de Peltier (2000) e interpolados usando la técnica IDW (Inverse Distance Weighting) de forma que se obtienen una malla de resolución 0,5 grados. Los valores atribuidos a cada segmento de la costa se indujeron por medio del promedio de los valores de la malla que eran interseccionados por la costa. En los casos de los deltas, se asumió una subsidencia adicional de 2 mm/año. Estos datos han sido obtenidos de la base de datos del software DIVA (The Diva Database Documentation, proyecto DINAS). FIGURA 1.76 TENDENCIA MEDIA DE SUBSIDENCIA EN EL PERIODO 2010-2070 (Milímetros/año) Fuente: DIVA (de Peltier 2000). A partir de la información obtenida de subsidencia junto con los datos de SLR, se han obtenido los mapas de RSLR a lo largo de la zona de estudio mostrados a continuación. 101 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.77 TENDENCIA MEDIA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR RELATIVO EN EL PERIODO 2010-2040 (IZQUIERDA) Y 2040-2070 (DERECHA) 0LOtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.78 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA DEL NIVEL MEDIO DEL MAR RELATIVO EN EL AÑO HORIZONTE 2040 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. 102 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.79 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA DE NIVEL MEDIO DEL MAR RELATIVO EN EL AÑO HORIZONTE 2070 0LOtPHWURV Fuente: Elaboración propia. 5.2.3. Tendencias en la Salinidad 'HPDQHUDDQiORJDDOQLYHOPHGLRGHOPDUVHKDDQDOL]DGRODVDOLQLGDGDHVFDODJOREDOPHGLDQWHODV dos vías contempladas ya que se disponía de los datos en una malla global. La serie temporal promedio JOREDOQRUHÀHMDXQDMXVWHGLJQRFRQORVGDWRVSURPHGLRJOREDOHVDOFRQWUDULRGHORTXHRFXUUHFRQ HOUHVWRGHYDULDEOHV/DUD]yQSXHGHVHUODYDULDELOLGDGGHHVWDYDULDEOHYDUtDHQSURIXQGLGDG\VH ha tomado el valor a 5 m como representativo) o la fuente de información (reanálisis numérico). Por HVWDVUD]RQHVHODQiOLVLVGHHVWDYDULDEOHSDUHFHHVWDUVXMHWRDPD\RULQFHUWLGXPEUHTXHHOUHVWRGHODV variables geofísicas contempladas. Mientras que en el caso del nivel medio del mar la tendencia dominante era la cuadrática, HQHOFDVRGHODVDOLQLGDGSDUHFHVHUODOLQHDO¿JXUD$GHPiVH[LVWHQPXFKRVSXQWRVGRQGHOD WHQGHQFLDQRUHVXOWDVLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWH $PERVPpWRGRVGHWHQGHQFLDV¿JXUD\¿JXUDPXHVWUDQUHVXOWDGRVHVSDFLDOPHQWH VLPLODUHVVLELHQODWpFQLFD7(2)VXDYL]DODWHQGHQFLDHQFLHUWRVSXQWRVVLQJXODUHVGRQGHODVWHQGHQFLDV locales parecen obtener picos aislados, con probabilidad, consecuencia de repuntes en las series temporales de la variable. 2EVpUYHVHTXHODWHQGHQFLD7(2)DUURMDWHQGHQFLDVQXODVDVLPLODEOHDQRVLJQL¿FDWLYDVHQORV SXQWRVGRQGHHODQiOLVLVORFDOUHVXOWyQRVHUVLJQL¿FDWLYR 103 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.80 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DE LA SALINIDAD (A 5 M DE PROFUNDIDAD) MEDIANTE EL AJUSTE DE TENDENCIAS LOCAL SVXDxR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.81 TIPO DE TENDENCIA OBTENIDA EN EL AJUSTE LOCAL A ESCALA GLOBAL DE LA SALINIDAD Fuente: Elaboración propia. 1RWD 6H GLVWLQJXH HQWUH WHQGHQFLDV QR VLJQL¿FDWLYDV HVWDGtVWLFDPHQWH (no se detecta tendencia), tendencia lineal y tendencia cuadrática (existe una aceleración o desaceleración de la tendencia). 104 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.82 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DE LA SALINIDAD (A 5 M DE PROFUNDIDAD) MEDIANTE EL AJUSTE DE LA TÉCNICA TREND-EOF SVXDxR Fuente: Elaboración propia. Se han determinado la tendencia en la salinidad a escala global y en particular en los 1132 puntos HQTXHVHKDGLYLGLGRODFRVWDGH$/\&(QOD¿JXUD\¿JXUDVHPXHVWUDQODVWHQGHQFLDVSDUD dos puntos estudiados, en concreto, se representa la comparación entre la tendencia mediante la técnica 7UHQG(2) \ HO DMXVWH ORFDO L]TXLHUGD OD ORFDOL]DFLyQ GHO SXQWR FHQWUR \ OD WHQGHQFLD UHVXOWDQWH (derecha). En ambos casos la tendencia es descendente y en el primero de los puntos se aprecia una clara discrepancia entre el resultado de la técnica Trend-EOF y el ajuste local, mientras que en el segundo punto el resultado de ambas es similar. Esta apreciación muestra que la técnica Trend-EOF es más DGHFXDGDSDUDODVYDULDEOHVHQODVTXHVHGHWHFWDXQDFHOHUDPLHQWRHQODWHQGHQFLDGHODUJRSOD]R 105 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.83 TENDENCIAS DE SALINIDAD OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDPRVNLORJUDPRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD 'HUHFKD WHQGHQFLD 7UHQG(2) &HQWUR ORFDOL]DFLyQ GHO SXQWR ,]TXLHUGD FRPSDUDFLyQ HQWUH OD WHQGHQFLD local y la Trend-EOF. FIGURA 1.84 TENDENCIAS DE SALINIDAD OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDPRVNLORJUDPRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGDFRPSDUDFLyQHQWUHODWHQGHQFLDORFDO y la Trend-EOF. (Q OD ¿JXUD VH UHSUHVHQWD OD WHQGHQFLD PHGLD OLQHDO HTXLYDOHQWH HQ ORV GRV SHULRGRV temporales considerados mediante la técnica TEOF en los puntos de estudio de la costa de ALyC. Se KDFHQRWDUTXHPLHQWUDVODWHQGHQFLDGHODVDOLQLGDGHQODVODWLWXGHVHQWRUQRDORV1HVGHFUHFLHQWH en la costa Atlántica por debajo del Ecuador es creciente, así como en la península de California y el JROIRGH0p[LFR(QHVWDV~OWLPDVGRV]RQDVHVGRQGHVHREWLHQHQPD\RUHVYDORUHVGHODVWHQGHQFLDV FRQYDORUHVPHGLRVHQ\GHKDVWD\SVXUHVSHFWLYDPHQWH±¿JXUD\¿JXUD± (VQHFHVDULRUHVDOWDUWDPELpQTXHODFRVWD3DFt¿FDGH6XGDPpULFD3HU~\&KLOHHVSHFLDOPHQWHULFDHQ SHVFDSRUHSLVRGLRVGHDÀRUDPLHQWRH[SHULPHQWDUiFDPELRVPX\OHYHVHQVDOLQLGDGUHVSHFWRDOUHVWR de la costa de la región. La mayor disminución de la salinidad es esperable en las islas del Caribe Norte y en las costas de los países del Sur de Centroamérica, con valores de aproximadamente 0,7 y 1,7 psu HQORVGRVKRUL]RQWHVFRQVLGHUDGRV 106 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.85 TENDENCIA MEDIA DE LA SALINIDAD EN LOS PERIODOS 2010-2040 Y 2040-2070 SVXDxR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.86 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN LA SALINIDAD EN EL AÑO HORIZONTE 2040 SVX Fuente: Elaboración propia. 107 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.87 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN LA SALINIDAD EN EL AÑO HORIZONTE 2070 SVX Fuente: Elaboración propia. 7HQGHQFLDVGH7HPSHUDWXUD6XSHU¿FLDOGHO0DU /DWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUSRUVHUXQDYDULDEOHREWHQLGDFRQUHVROXFLyQJOREDOWDPELpQVHKD DQDOL]DGRFRQDPEDVWpFQLFDVWHQGHQFLDVORFDOHV\7(2)/D¿JXUDPXHVWUDODVHULHWHPSRUDOGH la TEOF que recoge la tendencia media global y los valores medios de las series temporales de la base de datos. El parecido entre ambas es satisfactorio. FIGURA 1.88 TENDENCIA Y RECONSTRUCCIÓN OBTENIDA PARA LA ANOMALÍA DE TEMPERATURA DEL MAR EN SUPERFICIE GLOBAL Fuente: Elaboración propia. Nota: En rojo se representa la serie temporal del primer modo de la Trend-EOF mientras que los puntos negros (no coincidentes) representan la anomalía media global de la base de datos. Además, en verde y negro se representa las tendencias ajustadas, lineal y cuadrática, respectivamente. 108 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.89 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR MEDIANTE EL AJUSTE DE TENDENCIAS LOCAL &DxR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.90 TIPO DE TENDENCIA OBTENIDA EN EL AJUSTE LOCAL A ESCALA GLOBAL DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR Fuente: Elaboración propia. 1RWD6HGLVWLQJXHHQWUHWHQGHQFLDVQRVLJQL¿FDWLYDVHVWDGtVWLFDPHQWH (no se detecta tendencia), tendencia lineal y tendencia cuadrática (existe una aceleración o desaceleración de la tendencia). 109 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática $QiORJDPHQWHDOFDVRGHOQLYHOGHOPDU\ODVDOLQLGDGVHKDDQDOL]DGRHOWLSRGHWHQGHQFLDORFDO TXHUHVXOWDPiVDGHFXDGRHQFDGD]RQDJHRJUi¿FD±¿JXUD±LQFOX\HQGRDTXHOORVSXQWRVGRQGHQR UHVXOWDVHVLJQL¿FDWLYD De la comparación entre los patrones globales de la tendencia media histórica entre ambos métodos ±¿JXUD\¿JXUD±VHH[WUDHQFRQFOXVLRQHVVLPLODUHVDORVFDVRVDQDOL]DGRVDQWHULRUPHQWH/D técnica TEOF parece ser más adecuada para este tipo de variables geofísicas globales ya que efectos puntuales de las tendencias, asociados muy probablemente a fenómenos de variabilidad interanual que suponen picos en las series y que afectan a la regresión local. Salvando esta diferencia, en ambos patrones espaciales se obtienen resultados del mismo orden en general y espacialmente similares. Al contrario de lo que sucedía con el nivel del mar, las series temporales de temperatura VXSHU¿FLDOGHOPDUPXHVWUDQTXHH[LVWHXQDXPHQWRGHODWHPSHUDWXUDJHQHUDOH[FHSWRHQFLHUWDV]RQDV de los océanos del Hemisferio Norte donde se está produciendo, por el contrario, un enfriamiento. FIGURA 1.91 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR MEDIANTE EL AJUSTE DE LA TÉCNICA TREND-EOF &DxR Fuente: Elaboración propia. 110 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.92 TENDENCIAS DE TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGDFRPSDUDFLyQHQWUHODWHQGHQFLD local y la Trend-EOF. FIGURA 1.93 TENDENCIAS DE TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGDFRPSDUDFLyQHQWUHODWHQGHQFLDORFDO y la Trend-EOF. (QORVJUi¿FRVGHFRPSDUDFLyQGHORVDMXVWHV±¿JXUD\¿JXUD±VHSXHGHDSUHFLDUTXH existe una clara discrepancia entre el ajuste local, que resulta en este caso cuadrático, y la tendencia Trend-EOF. Mientras que la primera técnica muestra una curvatura marcada, con la segunda se obtiene una tendencia más suave, que pese a no llegar a ser lineal, muestra una deceleración leve. Nuevamente, la técnica Trend-EOF resulta ser más adecuada para este tipo de variables. Más aún, incluso en el caso del punto 500, el comportamiento de ambas tendencias es contrario (ascenso frente a descenso). 111 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.94 TENDENCIA MEDIA DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR EN LOS PERIODOS 2010-2040 Y 2040-2070 *UDGRVFHQWtJUDGRVDxR Fuente: Elaboración propia. La tendencia general es de aumento de la temperatura del mar, salvo en el norte del Mar Caribe, GRQGHVHHVSHUDTXHODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDUQRVXIUDXQDXPHQWRVLJQL¿FDWLYRRLQFOXVREDMH OLJHUDPHQWH/RVPD\RUHVDXPHQWRVHVSHUDEOHVVHREWLHQHQHQODVFRVWDGH%UDVLOHQWUHORV\6 \&HQ\FRQLQFHUWLGXPEUHVSRUGHEDMRGH\&UHVSHFWLYDPHQWHDVt como en la costa del sur de Perú y norte de Chile, no obstante, menores a los de Brasil. Estos resultados lógicamente están condicionados por las características de la base de datos de partida. 112 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.95 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR EN EL AÑO HORIZONTE 2040 *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.96 VALOR MEDIO E INCERTIDUMBRE DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR EN EL AÑO HORIZONTE 2070 *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. La SST es una variable importante para muchos ecosistemas, entre ellos los corales. En el HVWXGLRGHLPSDFWRVGRFXPHQWRGHHVWHHVWXGLRUHJLRQDOVHDQDOL]DHOEODQTXHRGHORVFRUDOHV\SDUD HOORVHQHFHVLWDUiHYDOXDUFXiOHVODSUREDELOLGDGGHFLHUWRVDXPHQWRVGHOD667HQORVDxRVKRUL]RQWH /D¿JXUDPXHVWUDHOJUDGRGHFRQ¿DQ]DGHXQDXPHQWRGH&GHOD667HQODDFWXDOLGDG\HQHO \HQHO(OJUDGRGHFRQ¿DQ]DDXPHQWDVLJQL¿FDWLYDPHQWHHQWRGDODUHJLyQ\HQSDUWHGHOD costa de Brasil el aumento será SUREDEOH 113 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.97 GRADO DE CONFIANZA (ESCALA IPCC) SOBRE UN AUMENTO DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR DE 1ºC PARA DISTINTOS AÑOS HORIZONTE Fuente: Elaboración propia. Nota: Leyenda de probabilidades: >0,99, prácticamente cierto; 0,9-0,99, muy probable; 0,660,9, probable; 0,33-0,66, tan probable como improbable; 0,1-0,33, improbable; 0,01-0,1, muy improbable; <0,01, excepcionalmente improbable. 5.2.5. Tendencias de la Temperatura del Aire Como última variable geofísica global se ha determinado la tendencia de la temperatura del aire en VXSHU¿FLHPHGLDQWHORVGRVPpWRGRV/D¿JXUDPXHVWUDODVHULHPHGLDJOREDODSDUWLUGHOSDWUyQ global medio del cálculo con TEOF y los datos de la anomalía media global, así como las tendencias DMXVWDGDV D OD VHULH JOREDO 6L ELHQ HO DMXVWH QR HV WDQ ¿GHGLJQR FRPR HQ HO FDVR GH OD WHPSHUDWXUD VXSHU¿FLDOGHOPDUEDVHGHGDWRVLQVWUXPHQWDO\PXFKRPHQRVTXHHQHOFDVRGHOQLYHOPHGLRGHOPDU (también instrumental), la serie temporal parece corresponderse con los datos globales, que en este caso provienen del reanálisis NCEP/NCAR, elegido por la duración y cobertura espacial del mismo. Además de la fuente de información (numérica frente a instrumental), la presencia de la rugosidad y accidentes JHRJUi¿FRVHQODWLHUUDKDFHTXHODVHULHSUHVHQWHPD\RUYDULDELOLGDG 114 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.98 TENDENCIA Y RECONSTRUCCIÓN OBTENIDA PARA LA ANOMALÍA DE TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE GLOBAL Fuente: Elaboración propia. Nota: En rojo se representa la serie temporal del primer modo de la Trend-EOF mientras que los puntos negros (no coincidentes) representan la anomalía global de la base de datos. Además, en verde y negro se representa las tendencias ajustadas, lineal y cuadrática, respectivamente. FIGURA 1.99 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE MEDIANTE EL AJUSTE DE TENDENCIAS LOCAL *UDGRVFHQWtJUDGRVDxR Fuente: Elaboración propia. 115 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.100 TIPO DE TENDENCIA OBTENIDA EN EL AJUSTE LOCAL A ESCALA GLOBAL PARA LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE Fuente: Elaboración propia. 1RWD 6H GLVWLQJXH HQWUH WHQGHQFLDV QR VLJQL¿FDWLYDV HVWDGtVWLFDPHQWH QR VH detecta tendencia), tendencia lineal y tendencia cuadrática (existe una aceleración o desaceleración de la tendencia). FIGURA 1.101 PATRÓN ESPACIAL DE LA TENDENCIA MEDIA (LINEAL) A ESCALA GLOBAL Y DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE PARA LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE MEDIANTE EL AJUSTE DE LA TÉCNICA TREND-EOF *UDGRVFHQWtJUDGRVDxR Fuente: Elaboración propia. 116 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática /DV¿JXUDVVLJXLHQWHVPXHVWUDQODGLVWLQWDHYROXFLyQGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQGRVSXQWRV GHO GRPLQLR GH HVWXGLR (Q OD ¿JXUD VH DSUHFLD PXFKD PiV YDULDELOLGDG HQ OD WHPSHUDWXUD WHUUHVWUHTXHHQHOSXQWRDQDOL]DGRHQOD¿JXUD6LQHPEDUJRHQDPERVSXQWRVH[LVWHXQDQRWDEOH GLVFUHSDQFLD HQWUH OD WHQGHQFLD ORFDO PiV VLJQL¿FDWLYD HQ HVWH FDVR XQ DMXVWH OLQHDO HQ DPERV \ OD tendencia T-EOF. FIGURA 1.102 TENDENCIAS DE TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGDFRPSDUDFLyQHQWUHODWHQGHQFLD local y la Trend-EOF. FIGURA 1.103 TENDENCIAS DE TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 1RWD'HUHFKDWHQGHQFLD7UHQG(2)&HQWURORFDOL]DFLyQGHOSXQWR,]TXLHUGDFRPSDUDFLyQHQWUHODWHQGHQFLD local y la Trend-EOF. (QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDODWHQGHQFLDOLQHDOPHGLDHTXLYDOHQWHHQORVGRVSHULRGRVGH WLHPSRFRQVLGHUDGRVHQHOHVWXGLR/DWHQGHQFLDGHODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLHHVDVFHQGHQWH FRQJHQHUDOLGDGHQODUHJLyQDH[FHSFLyQGHODFRVWD3DFt¿FDGH6XGDPpULFDGRQGHKD\]RQDVGH3HU~ El Ecuador y norte de Chile donde la tendencia es nula o ligeramente negativa. Existe una marcada 117 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática WHQGHQFLDHQOD]RQD$WOiQWLFDHQWUHORV1\6GRQGHHVHVSHUDEOHTXHVHDOFDQFHLQFUHPHQWRV PHGLRVGHWHPSHUDWXUDGHKDVWD\&HQODFRVWDGH%UDVLOHQ\UHVSHFWLYDPHQWHFRQ XQDLQFHUWLGXPEUHDOQLYHOGHFRQ¿DQ]DGHOGH\&HQODUHJUHVLyQPHGLDQWH7UHQG(2) ±¿JXUD\¿JXUD± FIGURA 1.104 TENDENCIA LINEAL MEDIA EQUIVALENTE DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE ENTRE 2010-2040 Y 2040-2070 *UDGRVFHQWtJUDGRVDxR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.105 VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2040 *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. 118 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.106 VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2070 *UDGRVFHQWtJUDGRV Fuente: Elaboración propia. /D¿JXUDPXHVWUDODSUREDELOLGDGGHH[FHGHU&HQODWHPSHUDWXUDGHODLUHHQVXSHU¿FLH en los distintos años objetivo. 119 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.107 PROBABILIDAD DE UN AUMENTO DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN SUPERFICIE DE 1ºC EN LAS COSTAS DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE EN LA ACTUALIDAD Y EN LOS AÑOS HORIZONTE 2040, 2050 Y 2070 Fuente: Elaboración propia. 120 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.2.6. Tendencias del viento En el análisis del viento se ha analizado por un lado su magnitud, representada por el cuantil 0,9 de la velocidad a 10 m, y por otro su dirección, por medio de la dirección de la potencia eólica. Tanto la magnitud de la velocidad como la dirección han sido ajustadas a tendencias lineales por lo que se ha utilizado la técnica del ajuste local para el análisis de viento ya que la tendencia Trend-EOF resultó ser una tendencia lineal espacialmente distribuida. 5.2.6.1. Velocidad del viento La tendencia media del cuantil 0,9 de la velocidad del viento a 10 m muestra una gran variabilidad HVSDFLDOHQODUHJLyQ±¿JXUD±([LVWHQ]RQDVWDQWRGHDXPHQWRFRPRGHWHQGHQFLDQHJDWLYDGHOD YDULDEOH/RVPD\RUHVDXPHQWRVVHREWLHQHQHQHOH[WUHPRVXUGHOFRQWLQHQWHHQODVFRVWDVGH8UXJXD\ y zona de Porto Alegre en Brasil, Guatemala y el Salvador. Sin embargo, de forma generalizada, en el norte de Chile, Ecuador y norte de Perú las tendencias resultan claramente negativas. Se puede concluir que en la costa Atlántica del hemisferio Sur la tendencia es generalizadamente de aumento mientras TXHHQOD3DFt¿FDORHVGHGLVPLQXFLyQRHVWDEOH3UHFLVDPHQWHODVPD\RUHVWHQGHQFLDVVHGHWHFWDQHQ dos cinturones de latitudes: las subtropicales donde dominan los vientos alisios y las latitudes medias donde rigen los vientos del Oeste hacia el centro de bajas presiones polar. FIGURA 1.108 TENDENCIA MEDIA DEL CUANTIL 0,9 DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO A 10 M ENTRE 2010 Y 2070 (Metros/segundo/año) Fuente: Elaboración propia. 121 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.109 VARIACIÓN DEL CUANTIL 0,9 DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO A 10 M E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2040 0HWURVVHJXQGR Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.110 VARIACIÓN DEL CUANTIL 0,9 DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO A 10 M E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2070 0HWURVVHJXQGR Fuente: Elaboración propia. 122 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.2.6.2. Dirección del viento En el análisis de la dirección del viento, debido a la gran variabilidad que presenta en la dirección de procedencia, no es posible evaluarla mediante la tendencia respecto a la dirección media, VLQR TXH HV QHFHVDULR UHFXUULU D DQDOL]DU ODV WHQGHQFLDV HQ FXDWUR VHFWRUHV GLUHFFLRQDOHV GLVWLQWRV ±¿JXUD±DVDEHU FIGURA 1.111 ESQUEMA DE LOS CUATRO SECTORES DIRECCIONALES CONSIDERADOS EN EL ANÁLISIS DE LA DIRECCIÓN DEL VIENTO 6HFWRU1RUWHHQWUHORV:\( 6HFWRU(VWHHQWUHORV(\ORV( 6HFWRU6XUHQWUHORV(\ORV: 6HFWRU2HVWHHQWUHORV:\ORV: Fuente: Elaboración propia. Las unidades de las tendencias son grados y el signo positivo indica un aumento en sentido horario de los ángulos respecto a la dirección media. /D¿JXUDUHSUHVHQWDODVWHQGHQFLDVFDOFXODGDVSDUDORVFXDWURVHFWRUHV(QORVYLHQWRVFRQ SURFHGHQFLD1RUWHVHREVHUYDQWHQGHQFLDVSRVLWLYDVWHQGHQFLDGHJLURKDFLDHO(VWHJHQHUDOL]DGDVHQ ODFRVWD3DFt¿FD\QHJDWLYDVWHQGHQFLDGHJLURKDFLDHO2HVWHHQODPDUJHQ&DULEHxDHQHOKHPLVIHULR 1RUWHPLHQWUDVTXHHQHOKHPLVIHULR6XUKD\PD\RUDOWHUQDQFLDVHJ~QOD]RQDDGHPiVGHSURGXFLUVH las mayores tendencias, positivas, de la región en Chile y al norte de Perú. Respecto a las tendencias en los vientos del Este, las mayores tendencias se obtienen en la costa 3DFt¿FD GHO FRQWLQHQWH FRUUHVSRQGLHQGR FRQ ORV YLHQWRV GH RULJHQ WHUUHVWUH FRQ IXHUWHV WHQGHQFLDV GHJLURKDFLDHO1RUWHDH[FHSFLyQGHGRVORFDOL]DFLRQHVXQDHQWUH&RORPELD\(O(FXDGRU\RWUDHQ el norte de Chile. En la costa Atlántica las tendencias son más suaves correspondiendo a vientos de RULJHQPDULQR0HUHFHODSHQDOODPDUODDWHQFLyQVREUHORVYLHQWRVGHO(VWHHQOD]RQDGHODSHQtQVXOD de California, donde están rolando al Sur (incremento positivo en sentido horario). Con respecto a los vientos del Oeste, en el hemisferio Sur están experimentando una tendencia JHQHUDOL]DGDGHJLURKDFLDHO1RUWHPLHQWUDVTXHSRUHOFRQWUDULRHQHOKHPLVIHULR1RUWHHVWiQJLUDQGR KDFLDHO6XUDH[FHSFLyQGHODLVODGH&XEDGRQGHSURYLHQHQFDGDYH]PiVGHO1RUWH6HGHEHUHVDOWDU que se encuentran tendencias muy marcadas en las costas caribeñas del Sur. En cuanto a los vientos del Sur, las tendencias son suaves a excepción de la costa Sur del Caribe, con giros hacia el Norte y parte de la costa de México, Chile y Cuba donde se encuentran tendencias de giro marcadas hacia el Este. 123 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.112 TENDENCIA MEDIA DE GIRO DE LA DIRECCIÓN DE LA POTENCIA EÓLICA ENTRE 2010 Y 2070 PARA LOS CUATRO SECTORES: NORTE, ESTE, SUR Y OESTE (ÁNGULOS POSITIVOS EN SENTIDO HORARIO) (DxR Fuente: Elaboración propia. 124 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.3. Tendencias en las dinámicas costeras 5.3.1. Tendencias en el oleaje (OROHDMHVHKDDMXVWDGRDWHQGHQFLDVORFDOHVOLQHDOHVDQDOL]iQGRVHYDULDVYDULDEOHVGHODVHYHULGDGGHO oleaje como la altura de ola superada de media 12 horas al año (relacionada con la morfodinámica de ODVSOD\DVFRPRVHH[SOLFDHQHOFDStWXORGHGLFDGRDORVLPSDFWRVODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDO y máxima mensual, así como la dirección de procedencia del oleaje mediante el cálculo de la tendencia asociada a la dirección del Flujo Medio de Energía. 7HQGHQFLDVHQODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKRUDVDODxR Respecto a la altura de ola superada 12 horas al año, indicador de la rama de alturas extremas DQXDOHVVHKDQREWHQLGRWHQGHQFLDVJHQHUDOPHQWHGHDXPHQWR±¿JXUD±FRQYDORUHVPi[LPRV en el Norte de México, Norte de Argentina, Uruguay y Sur de Brasil, todos con valores en el entorno de 3 cm al año de media. Estas tendencias suponen que en el año 2040 aumente la Hs12 en hasta 0,9 P\HQKDVWDPHQHOHQHVWDVORFDOL]DFLRQHV±¿JXUD\¿JXUD±&RPR]RQDVFRQ WHQGHQFLDVQHJDWLYDVGHVWDFDHOJROIRGH0p[LFR\ODFRVWD3DFt¿FDGHOKHPLVIHULR6XU\FRVWD1RUWHGH Sudamérica con tendencias muy suaves o estables, tanto negativas como positivas. FIGURA 1.113 TENDENCIA MEDIA DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE SUPERADA 12 HORAS AL AÑO (HS12) ENTRE 2010 Y 2070 0HWURVDxR Fuente: Elaboración propia. 125 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.114 VARIACIÓN DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE SUPERADA 12 HORAS AL AÑO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2040 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.115 VARIACIÓN DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE SUPERADA 12 HORAS AL AÑO E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2070 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 5HDOL]DQGRXQDFRPSDUDFLyQGHOHIHFWRTXHVXSRQHHVWDYDULDFLyQUHVSHFWRDORVYDORUHVPHGLRV que se han calculado de Hs12 en la parte dedicada a la descripción del clima marítimo en ALyC, se SXHGHREVHUYDUTXHHQODV]RQDVGRQGHVHREWLHQHQORVPD\RUHVLQFUHPHQWRVHVSHUDEOHVHQPDJQLWXG es también donde este aumento supone el mayor incremento porcentual respecto a las condiciones actuales. Quiere esto decir que el efecto sobre la dinámica es aún mayor dado que los mayores aumentos 126 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática QRVHHVWiQSURGXFLHQGRHQODV]RQDVFRQPD\RUROHDMHVLQRHQ]RQDVFRQFRQGLFLRQHVGHROHDMHPiV VXDYHVORFXDOWHQGUiVXUHÀHMRHQORVSRVLEOHVLPSDFWRVVREUHODVFRVWDVGHODUHJLyQGDGRTXHWDQWR ODVSOD\DVFRPRODVREUDVPDUtWLPDVHVWiQSUHSDUDGDV\UHVSRQGHQDXQDFRQ¿JXUDFLyQDFRUGHDXQDV condiciones de oleaje menos severas. En términos porcentuales respecto a las condiciones de oleaje actuales, los mayores aumentos VHSURGXFLUiQHQODVFRVWDVGHO5tRGHOD3ODWD\]RQDVDG\DFHQWHV\HQHOFHQWURGH0p[LFRHQODFRVWD GHO3DFt¿FR7DPELpQHQPHQRUPHGLGDHQODVLVODVGH&XED-DPDLFD\+DLWt\5HS~EOLFD'RPLQLFDQD (QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDODSUREDELOLGDGDVRFLDGDDTXHVHSURGX]FDXQDDXPHQWRGH m en la variable Hs12tQWLPDPHQWHOLJDGDFRQHOSHU¿OGHHTXLOLEULRGHODVSOD\DV FIGURA 1.116 PROBABILIDAD DE SUPERAR UN AUMENTO DE 0,5 M DE (HS12) EN LA ACTUALIDAD Y EN LOS AÑOS HORIZONTE 2040, 2050 Y 2070 Fuente: Elaboración propia. 127 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática CUADRO 1.6 VARIACIÓN DE LA PROBABILIDAD (RESPECTO A LA DE 2010) DE SUPERAR 50 CM EN EL CAMBIO DE HS12 EN LOS AÑOS HORIZONTE EN DIVERSOS PUNTOS DE LA REGIÓN Variación de la probabilidad de superar 50 cm en Hs12 respecto a la de 2010 Unidad de estudio Longitud Latitud 2040 2050 2070 Río de Janeiro (BRA) -43,23 -22,99 0,13 0,17 0,39 Santos (BRA) -46,24 -23,93 0,18 0,30 0,50 Montevideo (URY) -56,00 -34,86 0,31 0,45 0,73 Concepción (CHL) -73,09 -36,83 0,01 0,01 0,02 Valparaíso (CHL) -71,63 -32,96 -0,01 -0,01 -0,01 Arica (CHL) -70,45 -18,38 0,02 0,02 0,03 Chorrillos (PER) -77,04 -12,09 -0,01 -0,01 -0,01 Talara (PER) -81,26 -4,63 0,00 0,00 0,00 Machala (ECU) -80,28 -3,40 0,07 0,09 0,11 La Libertad (ECU) -80,78 -2,36 0,01 0,01 0,01 Bahía Solano (COL) -77,38 6,05 0,00 0,01 0,03 Los Santos (PAN) -80,26 7,34 0,01 0,01 0,02 S. José (CRI) -83,97 9,29 0,01 0,01 0,01 Managua (NIC) -86,57 11,88 0,07 0,11 0,14 Acapulco (MEX) -99,73 16,78 0,09 0,13 0,25 Ensenada (MEX) -116,69 31,74 0,27 0,36 0,60 Cabo (MEX) -109,85 22,98 0,57 0,65 0,78 9HUDFUX]0(; -96,02 19,05 -0,04 -0,07 -0,10 Cancún (MEX) -86,85 21,04 0,03 0,06 0,20 P. Plata (DOM) -70,66 19,70 0,06 0,08 0,12 Bridgetown (BRB) -59,56 13,20 -0,09 -0,10 -0,11 Caracas (VEN) -67,02 10,59 0,00 -0,01 -0,01 Georgetown (GUY) -57,95 6,70 -0,02 -0,03 -0,04 )RUWDOH]D%5$ -38,49 -3,81 0,00 0,00 0,00 Maceio (BRA) -35,60 -9,52 0,00 0,01 0,01 P. Segura (BRA) -39,00 -16,28 0,01 0,01 0,03 36WD&UX]$5* -68,26 -50,14 -0,03 -0,04 -0,05 I. Taggart (CHL) -75,58 -49,45 -0,01 -0,01 -0,02 Fuente: Elaboración propia. 128 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.3.1.2. Tendencias en la altura media mensual La altura media mensual es un indicador de cómo está evolucionando el oleaje en sus condiciones medias (régimen medio), lo cual tiene incidencia, entre otras efectos, en las actividades de los puertos. /RV UHVXOWDGRV ±¿JXUD ¿JXUD \ ¿JXUD ± PXHVWUDQ TXH OD WHQGHQFLD HV generalmente de aumento de la altura de ola con la salvedad de la costa Sur del Caribe y el golfo de 0p[LFRGRQGHODVRODVHVWiQGLVPLQX\HQGRDXQULWPRPHGLRGHPPDxR\ODVFRVWDVGH9HQH]XHOD\ Puerto Rico prácticamente no están sufriendo cambios. Los mayores aumentos del oleaje se vuelven a REWHQHUHQODFRVWDGHO3DFt¿FRGH0p[LFR8UXJXD\\6XUGH%UDVLO\HQHVWHFDVRWDPELpQSDUDHO6XU de Chile y en menor medida Sur de Perú. Se han obtenido valores esperables de aumento de 0,3 m en 2040 y 0,6 m en 2070 con una incertidumbre de menos de 0,1 m en ambos casos. 0HUHFHODSHQDOODPDUODDWHQFLyQHQTXHOD]RQDGHPD\RUGLVPLQXFLyQDKRUDUHVXOWDVHUOD costa Sur del Caribe mientras que para la Hs12 resultó ser el Golfo de México. FIGURA 1.117 TENDENCIA MEDIA DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE MEDIA MENSUAL ENTRE 2010 Y 2070 0HWURVDxR Fuente: Elaboración propia. 129 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.118 VARIACIÓN DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE MEDIA MENSUAL E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2040 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.119 VARIACIÓN DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE MEDIA MENSUAL E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2070 0HWURV Fuente: Elaboración propia. /D¿JXUDPXHVWUDODSUREDELOLGDGGHVXSHUDUXQDYDULDFLyQGHPHQOD+VPHGLD PHQVXDOHQODDFWXDOLGDG\HQORVGRVDxRVKRUL]RQWH&RPSDUDQGRODSUREDELOLGDGGHVXSHUDUPGH variación en la variable Hs12¿JXUD\HQOD+VPHGLDPHQVXDOVHSXHGHFRQFOXLUTXHVLELHQODFRVWD 130 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática GHO3DFt¿FRGH0p[LFRDXPHQWDVXSUREDELOLGDGHQDPERVFDVRVHQHOUHVWRGHORFDOL]DFLRQHVGRQGH en la variable Hs12 es prácticamente cierto no se corresponde el mismo aumento en las condiciones medias del oleaje aun en un cambio de menor magnitud en la altura media. En las islas caribeñas del Norte (véase Cuba) no se obtienen aumentos apreciables de la probabilidad en términos medios pero sí en la rama alta de la distribución de oleaje, representada por la Hs12. En el Sur de Brasil, también es más cierto un aumento de 0,5 m en la Hs12 que en las condiciones PHGLDVGHOROHDMH6LQHPEDUJRHQHO6XUGHOFRQWLQHQWH]RQDGHPD\RUHVDOWXUDVGHRODGHODUHJLyQ se esperan aumentos considerables en la probabilidad de exceder 0,2 m en las condiciones medias, y no así en la rama alta de Hs. FIGURA 1.120 PROBABILIDAD DE SUPERAR UN AUMENTO DE 0,2 M DE LA ALTURA SIGNIFICANTE MEDIA MENSUAL EN LA ACTUALIDAD Y EN LOS AÑOS HORIZONTE 2040, 2050 Y 2070 Fuente: Elaboración propia. 131 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 7HQGHQFLDVHQODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtD El análisis de la tendencia de giro del Flujo Medio de Energía (FEM) muestra cómo está girando la procedencia dominante del oleaje. Esta variable está íntimamente relacionada con la planta GHHTXLOLEULR\ODFRQ¿JXUDFLyQGHODVSOD\DVDVtFRPRFRQHOWUDQVSRUWHGHVHGLPHQWRV Los resultados obtenidos muestran una fuerte tendencia de giro hacia el Norte (tendencia negativa en grados en sentido horario) de la procedencia del oleaje en Argentina debido al oleaje generado en las borrascas en el hemisferio Sur que traspasan el Cabo de Hornos. Sin embargo, en el resto de la costa Atlántica, el oleaje está experimentando una tendencia de giro hacia el Sur (tendencia positiva). En las costas bañadas por el mar Caribe las tendencias son suaves o estables, si bien de ligero JLURKDFLDHO(VWH(QODVFRVWDVGHO3DFt¿FRGH&HQWURDPpULFDODWHQGHQFLDHVJHQHUDOL]DGDGHJLUR KDFLDHO1RUWHPLHQWUDVTXHHQOD]RQDGHODSHQtQVXODGH&DOLIRUQLDVHHVWiH[SHULPHQWDQGRXQJLUR del oleaje hacia el Sur. Los mayores giros esperables se dan en el Sur de Argentina y Norte de México. Si bien en el primer caso las playas no son un recurso de primer orden, debido a la latitud, en el segundo sí que lo son y la incidencia de este cambio puede ser apreciable por su efecto en las playas. Esta problemática y en especial la afección a las playas, se estudia en el documento dedicado a los impactos en las costas y el efecto sobre el recurso en análisis de los riesgos en playas frente a un cambio climático. FIGURA 1.121 TENDENCIA MEDIA DE GIRO DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA ENTRE 2010 Y 2070 (DxR Fuente: Elaboración propia. 132 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.122 VARIACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2040 ( Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.123 VARIACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA E INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN 2070 ( Fuente: Elaboración propia. 133 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.4. Tendencias en los eventos extremos Los eventos extremos tienen vital importancia por el potencial de daño que pueden producir en las costas. Los fenómenos extremos de oleaje, con incidencia en puertos, playas, navegación, corales y erosión costera, se encuentran frecuentemente asociados con sobreelevaciones extraordinarias del nivel del mar VWRUPVXUJHTXHKDFHQTXHODVRODVSXHGDQDOFDQ]DUFRWDVPiVHOHYDGDVTXHODVFRQYHQFLRQDOHV Este contexto hace del estudio de los extremos, tanto de oleaje como de marea meteorológica y cota de inundación, un problema necesario de estudiar en un análisis de cambio climático. En este estudio se aborda el análisis de extremos mediante un modelado de los máximos mensuales con una distribución *HQHUDOL]DGD GH ([WUHPRV *(9 PHGLDQWH XQ DMXVWH QR HVWDFLRQDULR WDO \ FRPR VH KD SUHVHQWDGR previamente en este documento, donde se introduce un parámetro que recoge la tendencia de largo SOD]R VL HV TXH IXHUD VLJQL¿FDWLYD HQ HO DMXVWH /DV YDULDEOHV HVWXGLDGDV VRQ ORV H[WUHPRV GH DOWXUD VLJQL¿FDQWH\ORVH[WUHPRVGHPDUHDPHWHRUROyJLFD(QDPERVFDVRVVHSUHVHQWDQORVUHVXOWDGRVGHOD tendencia estacional y anual obtenida representada espacialmente, así como tan solo algunos de los SHULRGRVGHUHWRUQRHQORVKRUL]RQWHVGH\SHVHDKDEHUVLGRFDOFXODGRVWDPELpQORVSHULRGRV de retorno de 50, 100, 250 y 500 años. $GHPiVFRQHOREMHWLYRGHDQDOL]DUODSUREOHPiWLFDGHORVH[WUHPRVGHPDQHUDPiVGHWDOODGD VHUHDOL]DXQDQiOLVLVFRPSDUDWLYRGHSHULRGRVGHUHWRUQRHQFLQFRSXQWRVFRQFUHWRVGHODUHJLyQFRQ características de oleaje y marea meteorológica muy distintas. 5.4.1. Tendencias en los eventos extremos de oleaje /RVUHVXOWDGRVGHODWHQGHQFLDDQXDO±¿JXUD±VRQVLPLODUHVDORVREWHQLGRVSDUDODVWHQGHQFLDV GHODVDOWXUDVPi[LPDVPHQVXDOHV/DWHQGHQFLDJHQHUDOHVGHFODURDXPHQWRFRQODV]RQDVGHPD\RU WHQGHQFLDHQHOVXUGH%UDVLO\HQODVFRVWDVGH8UXJXD\OD]RQDGHO&DERGH+RUQRV\FRVWD3DFt¿FDGH México, con valores entre 1 y 1,7 cm/año, si bien las tendencias en el norte de Argentina con este análisis resultan ligeramente más suaves. En el sur de la costa del Caribe resulta una tendencia ligeramente negativa (disminución de la altura de ola), así como algunos puntos de las islas caribeñas orientales. En el sur de Chile, donde antes resultaban tendencias estables (nulas) o ligeramente negativas, el ajuste de H[WUHPRVQRHQFXHQWUDXQDWHQGHQFLDVLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWH 134 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.124 TENDENCIA ANUAL DE LARGO PLAZO DE LOS EXTREMOS DE OLEAJE EN 2010-2040 &HQWtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. Nota: En negro se representan los puntos donde la tendencia no resulta VLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWH 5HVSHFWRDODVWHQGHQFLDVHVWDFLRQDOHV±¿JXUD±ODGLVPLQXFLyQGHDOWXUDGHRODHQORV PHVHVGHPDU]RDPD\RHVFODUDHQODFRVWDGHO&DULEH6XUPLHQWUDVTXHHQHOUHVWRGHODxRHVPHQRV marcada. Sin embargo, las tendencias positivas o de aumento de la altura de ola se producen con mayor PDJQLWXGHQODFRVWDGHO$WOiQWLFRGHVGHPDU]RKDVWDDJRVWRDXQTXHHVSHFLDOPHQWHHQORVPHVHVGH SULPDYHUDVXDYL]iQGRVHHOUHVWRGHODxRSHURD~QVLHQGRGHDXPHQWR(QODFRVWDGHO3DFt¿FR1RUWH OD PD\RU WHQGHQFLD VH HQFXHQWUD HQ ORV PHVHV GH LQYLHUQR FRLQFLGLHQGR D VX YH] FRQ ORV PD\RUHV WHPSRUDOHVHQOD]RQDYpDQVH¿JXUD\¿JXUD&XULRVDPHQWHODWHQGHQFLDPtQLPDHQOD]RQD de mayores temporales del continente, Sur de Chile y Sur de Argentina, se produce en los meses de YHUDQRFRLQFLGLHQGRFRQODpSRFDGHORVPD\RUHVWHPSRUDOHVHQOD]RQD 135 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.125 TENDENCIA ESTACIONAL DE LARGO PLAZO DE LOS EXTREMOS DE OLEAJE &HQWtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. Respecto a la evolución esperable de las alturas de ola asociadas a los distintos periodos de retorno DQDOL]DGRVHQODSDUWHSUHYLDVREUHODGHVFULSFLyQGHODVGLQiPLFDVVHKDQFDOFXODGRODVDOWXUDVGHROD VLJQL¿FDQWHGHSHULRGRVGHUHWRUQR\DxRVHQORVGRVKRUL]RQWHVWHPSRUDOHVFRQVLGHUDGRV (QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDODDOWXUDGHSHULRGRGHUHWRUQRDxRVHQDPERVDxRVREVHUYiQGRVHTXH ODVDOWXUDVPiVH[WUHPDVDXPHQWDQKDVWDHQPGHVGHHODO(QOD¿JXUDVHUHSUHVHQWD la altura de periodo de retorno 500 años en el año 2040. Se observa una graduación de colores general en función de la latitud, disminuyendo las alturas de ola de forma gradual hacia el Ecuador. 136 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.126 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE DE PERIODO DE RETORNO 50 AÑOS (VALOR MEDIO) EN EL AÑO HORIZONTE 2040 Y 2070 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.127 ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE DE PERIODO DE RETORNO 500 AÑOS EN EL AÑO HORIZONTE 2040 (VALOR MEDIO) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 137 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Para comparar mejor cómo evolucionan las alturas de ola extremas respecto a las condiciones actuales, resulta más adecuada la construcción de un índice que represente el cambio, entre el periodo de retorno calculado en los años 2040 y 2070 de las olas que, actualmente, tienen una recurrencia media de 500 años. Este índice, denominado Índice de Seguridad en el capítulo de impactos y de ULHVJRV HQ SXHUWRV SRU VX UHODFLyQ FRQ HO JUDGR GH VHJXULGDG R ¿DELOLGDG GH ODV REUDV PDUtWLPDV responde a la relación: IS= 1/500 = N (1.10) 1/N 500 Donde N representa el nuevo periodo de retorno asociado a las alturas de ola que en la actualidad tienen uno de 500 años. /RVUHVXOWDGRVGHHVWHtQGLFHVHPXHVWUDHQOD¿JXUDSDUDHODxR8QYDORUGHtQGLFH PHQRUDXQRVLJQL¿FDTXHHOQXHYRSHULRGRGHUHWRUQRHVLQIHULRUDDxRVHVGHFLUODDOWXUDGHROD HQHVHSXQWRTXHHQODDFWXDOLGDGWLHQHXQDSUREDELOLGDGGHVXSHUDUVHGHHQHODxRKRUL]RQWH tendrá una probabilidad de excederse mayor, o en otras palabras, su periodo de retorno será menor. Por el contrario, para valores del índice superiores a uno, quiere decir que el periodo de retorno en el DxRKRUL]RQWHVHUiPD\RUTXHORFXDOLQGLFDTXHODDOWXUDGHRODHVPiVH[WUHPDHVGHFLUODDOWXUD disminuye debido a una tendencia negativa de la altura de ola. FIGURA 1.128 VARIACIÓN ESPERABLE DEL PERIODO DE RETORNO DE 500 AÑOS EN EL AÑO 2040 Fuente: Elaboración propia. 138 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Además, esta forma de representación permite obtener nuevas conclusiones sobre los extremos de oleaje en la región ya que se observa que la mayor variación del periodo de retorno no se produce en ODV]RQDVGHPD\RUWHQGHQFLDGHODDOWXUDGHRODVLQRTXHHQ]RQDVGHWHQGHQFLDPiVVXDYHSHURFRQ alturas de ola más pequeñas en la actualidad, la variación en términos de periodo de retorno es incluso mayor. Por ejemplo, obsérvese la costa Norte de Brasil donde se obtiene valores del índice de seguridad mayores que en el Sur del país, pese a contar en el Norte con tendencias de aumento mucho más suaves TXHODVREWHQLGDVHQHO6XU±YpDVH¿JXUD±(VWDUHDOLGDGHQWpUPLQRVGHVHJXULGDGGHODVREUDV marítimas se aborda en los documentos dedicados a los impactos y a los riesgos en puertos. 3DUDDQDOL]DUODYDULDFLyQGHORVH[WUHPRVGHROHDMHHQGHWDOOH\HQWpUPLQRVGHPRGL¿FDFLyQGHOD IXQFLyQGHGLVWULEXFLyQVHKDUHDOL]DGRXQDQiOLVLVFRPSDUDWLYRGHFLQFRSXQWRVGHODUHJLyQ/RVSXQWRV HOHJLGRVVHPXHVWUDQHQOD¿JXUD\VXVFRRUGHQDGDVVHDFRPSDxDQHQHOFXDGUR\FRUUHVSRQGHQ D]RQDVVLQJXODUHVGHGLYHUVRVSDtVHV\FRQFDUDFWHUtVWLFDVGLQiPLFDVPX\GLVWLQWDVHQWUHVt FIGURA 1.129 LOCALIZACIÓN DE LOS CINCO PUNTOS DONDE SE HA REALIZADO EL ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS EXTREMOS DE OLEAJE POR EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO, EN TÉRMINOS DE PERIODO DE RETORNO Y ALTURA DE OLA ASOCIADA Fuente: Elaboración propia. 139 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática CUADRO 1.7 COORDENADAS GEOGRÁFICAS (REFERENCIA: ELIPSOIDE WGS84) DE LOS CINCO PUNTOS DEL ANÁLISIS COMPARATIVOS DE EXTREMOS DE OLEAJE Localización Id punto Longitud Latitud 332 -46,24 -23,93 Montevideo 373 -56,00 -34,86 La Libertad 709 -89,40 13,48 Baja California 859 -115,87 30,31 Barbados 900 -59,56 13,20 Sao Paulo Fuente: Elaboración propia. 3HVHDTXHHQORVJUi¿FRVHVSDFLDOHVVHPXHVWUDHOYDORUPHGLRGHODWHQGHQFLDREWHQLGDSDUDFDGD YDULDEOHHQFDGDSXQWRVHKDFDOFXODGRODGLVWULEXFLyQHVWDGtVWLFDHQODDFWXDOLGDG\HQORVKRUL]RQWHV WHPSRUDOHVGH¿QLGRV\$VtDPRGRGHHMHPSORHQXQRGHORVSXQWRVVHOHFFLRQDGRVHOGH %DMD&DOLIRUQLDHQOD¿JXUDVHPXHVWUDFyPRODIXQFLyQGHGHQVLGDGGHDOWXUDVGHRODVHGHVSOD]D UHVSHFWRDHQORVGRVDxRVKRUL]RQWHVGHELGRDXQDWHQGHQFLDGHDXPHQWRGHDSUR[LPDGDPHQWH FPDxRYpDVH¿JXUD FIGURA 1.130 FUNCIONES DE DENSIDAD DE PROBABILIDAD OBTENIDAS PARA UN PUNTO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE (BAJA CALIFORNIA). Fuente: Elaboración propia. 140 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (VWHGHVSOD]DPLHQWRGHODIXQFLyQGHGHQVLGDGLPSOLFDTXHORVH[WUHPRVHVGHFLUODFRODGHOD GLVWULEXFLyQFDGDYH]VHGHVSODFHDVXYH]KDFLDPiVDOWXUDGHROD'HHVWDPDQHUDHQOD¿JXUD VHSXHGHREVHUYDUTXHSDUDXQXPEUDOGHPGHDOWXUDVLJQL¿FDQWHODSUREDELOLGDGGHH[FHGHUHVWH límite (representado por el área bajo la curva de la distribución, representado en sombreado) es cada año mayor, pasando de 0,042 a 0,087 entre el 2010 y el 2070. Esta probabilidad, traducido a términos de periodo de retorno corresponde a algo menos de 24 años en la actualidad y a 17 y 11,5 años en 2040 y 2070, respectivamente. FIGURA 1.131 PROBABILIDAD ASOCIADA A LA EXCEDENCIA SOBRE 7 M DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE Y PERIODO DE RETORNO ASOCIADOS EN UN PUNTO DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE (BAJA CALIFORNIA) Fuente: Elaboración propia. Comparando los periodos de retorno de 50, 100, 250 y 500 años en los cinco puntos seleccionados, se puede determinar que si bien en todos la tendencia es de disminución de las alturas de oleaje, la disminución en términos de periodos de retorno (o inversamente, en aumento de probabilidad de H[FHGHQFLDYDUtDVLJQL¿FDWLYDPHQWH$VtPLHQWUDVHQHOSXQWR6DR3DXORHOSHULRGRGHUHWRUQRGH 50 años es esperable que disminuya hasta los 7 años en el 2070, en el punto 900 (Barbados) se mantendrá en 39 años. En términos de altura de ola, la altura asociada a 50 años de retorno en la actualidad, 5 m y 4,89 en los puntos 332 y 900 respectivamente, supondrá que sea de 5,54 y 4,94 en 2070. Merece la pena llamar la atención en que comparando el punto 373 (Montevideo) y 900 (Barbados) se observa que la disminución en periodos de retorno es del mismo orden (50 años pasará a ser 35 y 39 en 2070 y 500 años a 389 y 361) en términos de altura de ola, supone un aumento en 2070 de 39 cm en Montevideo y solo 5 cm en Barbados para un periodo de retorno de 50 años. Esto indica que la forma de la distribución de extremos está marcadamente acotada en la situación de Barbados YpDVH¿JXUDVREUHHOSDUiPHWURGHIRUPDGHODGLVWULEXFLyQGHH[WUHPRVGHROHDMH\QRRFXUUH así en Montevideo. 141 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática CUADRO 1.8 VARIACIÓN DE LOS PERIODOS DE RETORNO DE 50, 100, 250 Y 500 AÑOS, EN LOS AÑOS 2040 Y 2070, EN CINCO PUNTOS DE ANÁLISIS Tr=50 Id 2010 2040 Sao Paulo 50 18 Montevideo 50 42 Tr=100 2070 Tr=250 Tr=500 2010 2040 2070 2010 2040 2070 2010 2040 2070 7 100 33 12 250 71 24 500 129 40 35 100 85 72 250 218 189 500 442 389 La Libertad 50 17 6 100 32 11 250 75 24 500 144 43 Baja California 50 33 22 100 67 44 250 167 111 500 333 222 Barbados 50 44 39 100 87 77 250 215 185 500 424 361 Fuente: Elaboración propia. CUADRO 1.9 VARIACIÓN DE LA ALTURA DE OLA ASOCIADA LOS PERIODOS DE RETORNO DE 50, 100, 250 Y 500 AÑOS, EN LOS AÑOS 2040 Y 2070, EN CINCO PUNTOS DE ANÁLISIS Hs (Tr=50) Hs(Tr=100) Hs(Tr=250) Hs(Tr=500) Id 2010 2040 2070 2010 2040 2070 2010 2040 2070 2010 2040 2070 Sao Paulo 5,00 5,27 5,54 5,16 5,43 5,71 5,35 5,63 5,91 5,49 5,76 6,05 Montevideo 6,48 6,67 6,87 7,28 7,47 7,67 8,48 8,67 8,87 9,51 9,71 9,90 La Libertad 3,63 3,88 4,13 3,78 4,02 4,27 3,96 4,21 4,45 4,10 4,34 4,58 Baja California 9,01 9,37 9,74 9,63 10,00 10,36 10,46 10,82 11,19 11,08 11,44 11,81 Barbados 4,89 4,92 4,94 5,04 5,07 5,09 5,21 5,24 5,27 5,33 5,36 5,39 Fuente: Elaboración propia. 3RUWDQWRHODQiOLVLVGHH[WUHPRVGHROHDMHKDGHVHUDQDOL]DGRWDQWRGHVGHHOSXQWRGHYLVWD de la probabilidad como desde el cálculo de tendencias, ya que una mayor tendencia no asegura unívocamente que se obtenga la mayor variación en la probabilidad de ocurrencia de los extremos de oleaje debido a que ésta depende de las condiciones actuales de oleaje y de la forma de la distribución de sus extremos. (QHOFXDGURVHGHVFULEHODHYROXFLyQGHOSHULRGRGHUHWRUQRGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH GHDxRVSDUDORVDxRVKRUL]RQWH\HQHVWHFDVRHQGLYHUVDVORFDOL]DFLRQHVGHOGRPLQLRGH HVWXGLR(VWRVSXQWRVVHXWLOL]DQHQHODQiOLVLVDORODUJRGHORVGLYHUVRVGRFXPHQWRVGHOHVWXGLRSDUD la evaluación de la vulnerabilidad y los impactos. CUADRO 1.10 EVOLUCIÓN DEL PERIODO DE RETORNO DE 50 AÑOS DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE EN VARIOS PUNTOS DE ESTUDIO 3ROtJRQRGHHVWXGLR Lon (º) Lat (º) 2010 2040 2070 Río de Janeiro (BRA) -43,23 -22,99 50 17,21 6,80 Santos (BRA) -46,24 -23,93 50 17,93 7,39 Montevideo (URY) -56,00 -34,86 50 41,85 34,73 Concepción (CHL) -73,09 -36,83 50 41,94 35,25 (continúa) 142 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (conclusión) 3ROtJRQRGHHVWXGLR Lon (º) Lat (º) 2010 2040 2070 Valparaíso (CHL) -71,63 -32,96 50 41,70 34,73 Arica (CHL) -70,45 -18,38 50 34,29 23,86 Chorrillos (PER) -77,04 -12,09 50 27,94 16,25 Talara (PER) -81,26 -4,63 50 38,67 24,47 Machala (ECU) -80,28 -3,40 50 33,87 22,92 La Libertad (ECU) -80,78 -2,36 50 22,06 10,40 Bahía Solano (COL) -77,38 6,05 50 16,70 6,66 Los Santos (PAN) -80,26 7,34 50 23,82 10,69 S. José (CRI) -83,97 9,29 50 25,33 13,01 Managua (NIC) -86,57 11,88 50 37,18 27,37 Acapulco (MEX) -99,73 16,78 50 26,57 14,12 Ensenada (MEX) -116,69 31,74 50 30,03 18,21 Cabo (MEX) -109,85 22,98 50 40,57 32,65 9HUDFUX]0(; -96,02 19,05 50 48,60 47,20 Cancún (MEX) -86,85 21,04 50 53,16 56,45 P. Plata (DOM) -70,66 19,70 50 38,37 29,60 Bridgetown (BRB) -59,56 13,20 50 44,24 39,16 Caracas (VEN) -67,02 10,59 50 48,90 47,70 Georgetown (GUY) -57,95 6,70 50 32,60 21,75 )RUWDOH]D%5$ -38,49 -3,81 50 35,07 24,74 Maceio (BRA) -35,60 -9,52 50 47,58 45,04 P. Segura (BRA) -39,00 -16,28 50 38,25 29,28 36WD&UX]$5* -68,26 -50,14 50 50,48 50,96 I. Taggart (CHL) -75,58 -49,45 50 52,49 55,02 Fuente: Elaboración propia. Merece la pena resaltar que si bien los periodos de retorno de 100, 250 y 500 años son determinados por extrapolación estadística a partir de modelos de extremos, como es práctica habitual \JHQHUDOL]DGDHQHOFDPSRGHODLQJHQLHUtD\HOGLVHxRHOSHULRGRGHDxRVSRUHOFRQWUDULR\SHVH DSURYHQLUORVUHVXOWDGRVGHOPLVPRDQiOLVLVHVWDGtVWLFRUHÀHMDQHOFDPELRHQODVHULHKLVWyULFDSXHVWR que las series temporales de partida presentan al menos 60 años y el evento de 50 años de recurrencia queda incluido en dicho periodo de tiempo. 5.4.2. Tendencias en los eventos extremos de marea meteorológica /RVHYHQWRVH[WUHPRVGHPDUHDPHWHRUROyJLFDLQÀX\HQGHPDQHUDGHWHUPLQDQWHHQODLQXQGDFLyQGH ODVFRVWDV\SRUWDQWRHVQHFHVDULRHODQiOLVLVGHpVWRV\GHVXWHQGHQFLD3DUDDQDOL]DUORVH[WUHPRVGH marea meteorológica se ha aplicado un análisis de extremos basado en una distribución GEV y aplicada a los máximos mensuales, de manera que se puede determinar la tendencia estacional en caso de que UHVXOWDVH VLJQL¿FDQWH 'H IRUPD DQiORJD DO ROHDMH VH KDQ FDOFXODGR ORV SHULRGRV GH UHWRUQR GH \DxRVSDUDHVWDYDULDEOH(QOD¿JXUDVHPXHVWUDHOYDORUGHPDUHDPHWHRUROyJLFD asociado a un periodo de retorno de 50 años en el año 2040. 143 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.132 MAREA METEOROLÓGICA ASOCIADA A UN PERIODO DE RETORNO DE 50 AÑOS EN EL AÑO 2040 0HWURV Fuente: Elaboración propia. $QDOL]DQGR ORV UHVXOWDGRV GH ODV WHQGHQFLDV DQXDOHV SDUD OD PDUHD PHWHRUROyJLFD VH SXGH FRQFOXLUTXHOD]RQDFRQPD\RUWHQGHQFLDHV5tRGHOD3ODWDGRQGHVHREWLHQHQDXPHQWRVGHKDVWD PPDxR(VWDPELpQVLJQL¿FDWLYDODWHQGHQFLDHQHOJROIRGH&DOLIRUQLDGRQGHHVWiGLVPLQX\HQGRDXQD WDVDGHDSUR[LPDGDPHQWHPPDxR(QODVFRVWDVGH%UDVLOVHREVHUYDWDQWRXQDXPHQWRHQOD]RQD Sur como una disminución en el Norte, en ambos casos se trata de tendencias moderadas en el entorno de los 1,5 mm/año. FIGURA 1.133 TENDENCIA ANUAL DE LARGO PLAZO EN LOS EXTREMOS DE MAREA METEOROLÓGICA EN 2010-2040 0LOtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. 144 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Con respecto a las tendencias por estaciones, las tendencias son sostenidas durante todo el año tal y como ocurre con la marea meteorológica que no presenta una variación estacional en sus extremos PX\PDUFDGDFRQV~OWHVH¿JXUDVREUHODHVWDFLRQDOLGDGGHOFXDQWLOGHPDUHDPHWHRUROyJLFD En la costa Sur de Brasil se observa un ligero repunte de la tendencia en los meses de verano que se VXDYL]DHQLQYLHUQR3UHFLVDPHQWHHQYHUDQRVHREVHUYDXQDOLJHUDGLVPLQXFLyQGHODVWHQGHQFLDVHQHO golfo de California. FIGURA 1.134 TENDENCIA DE LARGO PLAZO ESTACIONAL DE MAREA METEOROLÓGICA 0LOtPHWURVDxR Fuente: Elaboración propia. 145 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5.5. Resumen de las tendencias NIVEL MEDIO DEL MAR La tendencia es inequívocamente de ascenso del nivel medio del mar. Además, con generalidad, las tendencias muestran una aceleración del cambio en las últimas décadas y que es esperable que siga una evolución similar. La tendencia media global actual de ascenso de nivel medio del mar es de 3,3 mm/año con una aceleración media en el siglo XX de 0,0083 mm/año, coincidiendo con estudios previos. A lo largo de todo el dominio de ALyC se observa una variabilidad espacial de la tendencia con valores mínimos alrededor de 1 mm/año en Ecuador y máximos de 3 mm/año en el Norte GH%UDVLO9HQH]XHOD5HS~EOLFD%ROLYDULDQDGH\HQSDUWHGHO&DULEHDQDOL]DQGRFDGD punto individualmente. En prácticamente todas las islas del Caribe la tendencia actual de cambio es de aproximadamente 2,5 mm/año. /RVYDORUHVPi[LPRVGHDFHOHUDFLyQVHGHWHFWDQHQHOQRUWHGH%UDVLO9HQH]XHOD5HS~EOLFD Bolivariana de) y la parte de Colombia perteneciente al Caribe. Los valores mínimos de aceleración se observan en Ecuador. Con una técnica de análisis espacial de las tendencias se obtiene una tendencia general de 2 mm/ año de ascenso. (QORVPDSDVHVSDFLDOHVVHREVHUYDXQDFODUDLQÀXHQFLDGHSDWURQHVFOLPiWLFRVHQODFRVWD HFXDWRULDOGHO3DFt¿FRREVHUYiQGRVHWDPELpQPHQRUHVWHQGHQFLDV Con las tendencias observadas en la actualidad, y en ausencia de un sobreaceleramiento futuro, VHUtDQHVSHUDEOHVYDORUHVHQHOHQWRUQRGHORVFPGHDVFHQVRSDUDHODxRKRUL]RQWHGH valor que está dentro del rango de variación de la estacionalidad actual. Se ha demostrado que valores de variación del nivel medio por patrones climáticos interanuales tienen el mismo rango de variación que las tendencias esperables (sin un factor de aceleramiento no contemplado) para la próxima mit ad de siglo. 6HKDFRQWHPSODGRHQHODQiOLVLVODVXEVLGHQFLDGHDOJXQDV]RQDVHQODUHJLyQ(OUHVXOWDGRHVXQD tendencia mayor de cambio y valores de ascenso del nivel del mar en torno a 30 cm de media para SULQFLSDOPHQWHHQODV]RQDVGHOWDLFDV SALINIDAD Elevada variabilidad espacial con tendencias positivas y negativas. $XPHQWRVLPSRUWDQWHVHQODVFRVWDVGHO3DFt¿FR1RUWH\FRVWD$WOiQWLFDGHOKHPLVIHULR6XU Tendencias negativas reseñables en el sur de Chile y en gran parte del Caribe. TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR Las tendencias obtenidas muestran un aumento medio de la temperatura del aire en la costa $WOiQWLFDFRQGLVPLQXFLRQHVORFDOL]DGDVHQ]RQDVGHODFRVWD3DFt¿FD $XPHQWRVHQWRUQRD&GHDVFHQVRVHUtDQHVSHUDEOHVHQODVFRVWDVGHOQRUWHGH%UDVLOSDUD mediados de siglo. VIENTO Se observan tendencias tanto positivas como negativas en la región, con gran variabilidad espacial. En el sur del continente el patrón espacial parece más estable y podrían esperarse cambios por encima de 1 m/s para la segunda mitad de siglo. Se han observado tendencias de giro de la dirección del viento, con gran variabilidad espacial. (continúa) 146 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (conclusión) OLEAJE ,QFUHPHQWRGHODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHVXSHUDGDKHQHODxRGHDSUR[LPDGDPHQWHFP año en el sur de Brasil, Uruguay y norte de Argentina, así como en la Baja California y la costa 3DFt¿FDGH0p[LFR\ODIDFKDGDVXUGH&XED Disminuciones ligeras (menores a 1 cm/año) o nulas en el sur del Golfo de México, Norte de %UDVLO\9HQH]XHOD5HS~EOLFD%ROLYDULDQDGH /DSUREDELOLGDGGHTXHVHSURGX]FDXQFDPELRGHPiVGHPHQOD+V12, en términos medios, para la segunda mitad de siglo es alta. Los mayores cambios en la Hs12 superarían ampliamente 1 m respecto a las condiciones actuales en los lugares de máxima tendencia para la segunda mitad de siglo. /RVYDORUHVPi[LPRVGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHDXPHQWDQHQHOYHUDQRDXVWUDOHQHOVXUGH&KLOH (2,5 cm/año), en el invierno austral en Uruguay y sur de Brasil (1,5 cm/año). En prácticamente el resto de los puntos existe un ligero aumento positivo de 0,5 cm/año salvo en primavera en el Golfo de México y en el Caribe Colombiano con disminuciones de 1 cm/año. /DVFRQGLFLRQHVPHGLDVGHOROHDMHHVWiQWDPELpQFDPELDQGR6LQHPEDUJRHQHVWHFDVROD]RQDGH PD\RUWHQGHQFLDHVODFRVWD3DFt¿FDGH0p[LFRFRQYDORUHVGHDSUR[LPDGDPHQWHFPDxR Todas estas tendencias se han evaluado sin tener en cuenta los oleajes extremos generados por los huracanes. Tanto las condiciones medias como las extremas están cambiando en la región. Los valores del UDQJRPiVDOWRGHROHDMHUHÀHMDQXQPD\RUFDPELRTXHODVFRQGLFLRQHVPHGLDV(QODVFRVWDV 3DFt¿FDVGHOKHPLVIHULR1RUWHHVWiQDXPHQWDQGRWDQWRHOROHDMHPHGLRFRPRORVHYHQWRVH[WUHPRV 8QDVHJXQGD]RQDGHFDPELRVLJQL¿FDQWHREVHUYDGRHVHOVXUGH%UDVLO8UXJXD\\QRUWHGH Argentina, donde también tanto los valores medios como los extremos están aumentando pero sin embargo, la tendencia de los valores medios es más débil que en el hemisferio norte. /DGLUHFFLyQPHGLDGHOROHDMHSUHVHQWDLPSRUWDQWHVYDULDFLRQHVGHODUJRSOD]RFRQJLURVGHKDVWD DxRHQHOVHQWLGRGHODVDJXMDVGHOUHORMHQHOQRUWHGH%UDVLOVXUGH(FXDGRU\3HU~FRVWD 3DFt¿FDGHOVXUGH0p[LFR&RVWD5LFD\3DQDPiVXUGH&KLOHDxR\VXUGH%UDVLO(QOD Baja California, costa Caribeña de Centroamérica y Argentina se han detectado tendencias del RUGHQGHDxRHQVHQWLGRFRQWUDULRDODVDJXMDVGHOUHORM MAREA Se han detectado una ligera tendencia (0,5 cm/año) de ascenso de los extremos de marea METEOROLÓGICA PHWHRUROyJLFDHQOD]RQDGHO5tRGHOD3ODWDSUHFLVDPHQWHGRQGHPD\RUHVYDORUHVVHREWLHQHQSDUD esta variable en la actualidad, y sur de Brasil. Un segundo foco de cambio es el golfo de California, con pequeñas tendencias negativas (-0,5 cm/año). En ambos casos las tendencias se mantienen en todas las estaciones, concordando con la pequeña estacionalidad observada en el comportamiento actual. 147 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6. Análisis de la variabilidad climática interanual de las dinámicas en América Latina y el Caribe 6.1. Introducción (QHOLQIRUPHGHOJUXSR,GHO,3&&VHD¿UPDTXHH[LVWHQSUXHEDVVREUHFDPELRVDODUJRSOD]RHQOD FLUFXODFLyQDWPRVIpULFDDJUDQHVFDODWDOHVFRPRHOGHVSOD]DPLHQWRKDFLDORVSRORV\HOIRUWDOHFLPLHQWR de los vientos del oeste. Además, muchos cambios climáticos regionales se pueden describir en términos de pautas de variabilidad climática preferenciales y por ende, como cambios en la aparición de índices TXHFDUDFWHUL]DQODIXHU]D\IDVHGHHVWDVSDXWDV/DVFDUDFWHUtVWLFDVGHODVÀXFWXDFLRQHVGHORVYLHQWRV GHORHVWHFDOFXODGRVSRU]RQDVHQORVGRVKHPLVIHULRVKDQVLGRH[SOLFDGDVUHFLHQWHPHQWHPHGLDQWHORV “modos anulares”, el Modo Anular del HN y el Modo Anular del HS (NAM y SAM). Los cambios observados se pueden expresar como un cambio en la circulación hacia la estructura asociada a una señal de estas pautas preferenciales. Por otra parte, la variabilidad multidecadal también es evidente en el océano y atmósfera del Atlántico. En el HS, los cambios de circulación relacionados con el aumento del SAM desde la década de los 80 hasta la fecha actual se asocian a un fuerte calentamiento de la Península Ártica y, en menor PHGLGDDODV]RQDVGHHQIULDPLHQWRGHOFRQWLQHQWHDQWiUWLFR7DPELpQVHKDQREVHUYDGRFDPELRVHQ ODVLQWHUUHODFLRQHVRFpDQRDWPyVIHUDHQHO3DFt¿FR(O(162HVHOPRGRGRPLQDQWHGHYDULDELOLGDG a escala global dentro de las escalas de tiempo interanuales, aunque en ocasiones esto ha sido menos visible. El cambio climático de 1976–1977 relacionado con el cambio de la fase en la Oscilación Decadal GHO3DFt¿FR2'3HQGLUHFFLyQDVXFHVLYRVFDPELRVHQODHYROXFLyQGHO(162PiVGHWLSR(O1LxRKD DIHFWDGRDPXFKDV]RQDVLQFOXVRDODVPRQ]yQLFDVGHO7UySLFR3RUHMHPSORORVFDPELRVHQ$PpULFD GHO1RUWHUHODFLRQDGRVSRUWHOHFRQH[LyQGHO(162\ODSDXWD3DFt¿FR1RUWHDPHULFDQD331SDUHFHQ haber llevado a cambios opuestos en todo el continente, ya que la parte oeste se ha calentado más que la del este, en que además el tiempo es ahora más nubloso y húmedo (IPCC 2007). 3HVHDHVWRVKHFKRVFRQ¿UPDGRVH[LVWHXQDDOWDLQFHUWLGXPEUHHQFyPRHOFDPELRFOLPiWLFR YDDDIHFWDUDOIHQyPHQR(162&ROOLQVHWDO\SDUHFHQRKDEHUFRQFOXVLRQHVHQ¿UPHVREUHHO aumento o la disminución de la frecuencia e intensidad de eventos ENSO en el futuro (Nicholls 2008, 149 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Collins et al. 2005, Van Oldenborgh et al. 2005, Cane 2005). Por todo esto, resulta fundamental incluir el fenómeno ENSO, así como otros patrones climáticos, en el análisis de las dinámicas presentes en la región de ALyC y en el posterior análisis de riesgo. (QHVWHWUDEDMRVHKDDQDOL]DGRODLQÀXHQFLDTXHGLYHUVRVtQGLFHVFOLPiWLFRVWLHQHQVREUHODV GLVWLQWDVYDULDEOHVHVWXGLDGDV(ODQiOLVLVUHDOL]DGRHQHVWHHVWXGLRSHUPLWLUiUHDOL]DUXQDSURJQRVLV basada en downscaling estadístico, en la cual el predictor sea el índice climático y el predictando el agente considerado. Los índices climáticos se obtienen a partir de patrones espacio-temporales de gran HVFDODGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHOPDU667\SUHVLyQ6/3(VWHHVWXGLRFRQWULEX\HDSUHGHFLU cómo se van a comportar variables costeras, por ejemplo, el nivel del mar, dado un determinado valor del índice climático en consideración. (QGH¿QLWLYDHVWHDSDUWDGRWUDWDGHSURSRUFLRQDUXQDUHODFLyQXQtYRFDHQWUHHOtQGLFHFOLPiWLFR y su respuesta en la magnitud de los agentes costeros esperables, así como el análisis del desfase WHPSRUDOHQHOTXHRFXUULUtDFRQHO¿QGHGHWHUPLQDUHQTXpPDQHUDLQÀX\HFDGDSDWUyQHQODVGLVWLQWDV variables del estudio. 6.2. Técnicas estadísticas para analizar la variabilidad climática de los agentes 3XHVWR TXH OD LQÀXHQFLD GH SDWURQHV FOLPiWLFRV GH PDFURHVFDOD SXHGH VHU XQD GH ODV IXHQWHV PiV LPSRUWDQWHVGHYDULDELOLGDGHVSDFLDO\WHPSRUDOHQODVGLQiPLFDVFRVWHUDVVHKDHVWXGLDGRODLQÀXHQFLD en el oleaje, el nivel del mar y la marea meteorológica de diversos índices: la oscilación del Ártico (AO), la oscilación anular del Sur (SAM), el fenómeno ENSO, el 6RXWKHUQ2VFLOODWLRQ,QGH[(SOI), el SDWUyQ 3DFL¿F 1RUWK $PHULFDQ ,QGH[ (PNA), el :HVWHUQ 3DFL¿F ,QGH[ (WP), el (DVWHUQ 3DFL¿F 2VFLOODWLRQ (EP/NP), la 1RUWK$WODQWLF2VFLOODWLRQ (NAO), el (DVW$WODQWLF,QGH[ (EA), &DULEEHDQ667 ,QGH[ (CAR), el patrón (DVW$WODQWLF:HVWHUQ5XVVLD (EA/WR), el patrón escandinavo SCA, el 'LSROH 0RGH,QGH[ (DMI), la $WODQWLF0XOWLGHFDGDO2VFLOODWLRQ (AMO), la 4XDVL%LHQQLDO2VFLOODWLRQ (QBO), el 1RUWKHDVW %UD]LO UDLQIDOO (NBR), el 1RUWK 7URSLFDO $WODQWLF 667 ,QGH[ (NTA), el 7URSLFDO 1RUWK $WODQWLF,QGH[ (TNA), y el 7URSLFDO6RXWKHUQ$WODQWLF,QGH[ (TSA). 3XHVWRTXHORVSDWURQHVFOLPiWLFRV\VXLQÀXHQFLDHQODVYDULDEOHVSXHGHVHUFRHWiQHDHQHO WLHPSRRGLIHULGDVHJ~QODORFDOL]DFLyQGHOSXQWRVHKDDQDOL]DGRHOGHVIDVHWHPSRUDOTXHFDGDXQR de estos fenómenos puede tener en los distintos puntos de la costa de ALyC, antes o después de que el patrón climático tenga lugar. 6HKDDQDOL]DGRODLQÀXHQFLDVREUHHOROHDMHGHODWRWDOLGDGGHORVtQGLFHV\VREUHHOQLYHOGHO PDU\HOSHUFHQWLOGHPDUHDPHWHRUROyJLFDGHOGHORVtQGLFHVFRQPD\RULQÀXHQFLD1,f2&$5 TNA, SOI, TSA y PNA. Estos resultados aportan información sobre cómo el valor de un determinado índice (que representa un patrón climático concreto) puede afectar a las dinámicas costeras, y en consecuencia, si se dispusiera de predicciones de los mismos se tendría de forma indirecta una predicción de su afección en la dinámica costera, y, más aún, cuándo se produciría ésta. (OPRGHORXWLOL]DGRSDUDDQDOL]DUODLQÀXHQFLDGHGLYHUVRVtQGLFHVFOLPiWLFRVHQODVGLQiPLFDV costeras de ALyC ha sido un modelo basado en una regresión lineal que relaciona cada índice FOLPiWLFRFRQODYDULDEOHHVWXGLDGDUHVWDGDODWHQGHQFLD\HVWDQGDUL]DGDSDUDHYLWDUODLQÀXHQFLDGHOD HVWDFLRQDOLGDG'HHVWDPDQHUDVyORVHDQDOL]DODUHODFLyQHQWUHODDQRPDOtDGHODVHxDOVLQWHQGHQFLD QLHVWDFLRQDOLGDG\ODYDULDELOLGDGFOLPiWLFD(OFRH¿FLHQWHGHODUHJUHVLyQVHKDGHWHUPLQDGRPHGLDQWH PtQLPRVFXDGUDGRV6LODUHJUHVLyQHVVLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWHDOSHVHDFHSWDTXHH[LVWH LQÀXHQFLDGHOtQGLFHHQODYDULDEOHDQDOL]DGD(OPRGHOROLQHDOSODQWHDGRUHVSRQGHDODHFXDFLyQVLJXLHQWH 150 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática ;W±;PHs = ȕÂ,&W ıPHs (1.11) Donde ; W es la señal sin tendencia; XPHs y ıPHs son la media y la desviación mensual, respectivamente, del mes correspondiente en todos los años de la serie temporal; ȕUHSUHVHQWDHOFRH¿FLHQWH de la correlación lineal e ,&HVODVHULHWHPSRUDOGHOtQGLFHFOLPiWLFRDQDOL]DGRWDPELpQHVWDQGDUL]DGR $GHPiVSDUDGHWHUPLQDUODSDUWHGHODYDULDQ]DGHFDGDGLQiPLFDH[SOLFDGDSRUORVtQGLFHV FOLPiWLFRVVHKDGHWHUPLQDGRHO³FRH¿FLHQWHGHGHWHUPLQDFLyQ´TXHUHODFLRQDODYDULDQ]DGHOUHVLGXR GHO PRGHOR \ GH OD VHxDO RULJLQDO (VWH LQGLFDGRU UHÀHMD HO SRUFHQWDMH GH YDULDFLyQ GH OD YDULDEOH dependiente explicado por el modelo y se calcula como: =1– 52 = 9(91( 9797 (1.12) Donde VE representa la Variación de la variable dependiente Explicada por el modelo,91( la Variación de la variable dependiente No Explicada por el modelo, y 97la Variación total de la variable dependiente. (Q ODV JUi¿FDV TXH VLJXHQ VH UHSUHVHQWDUi HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ REWHQLGR HQWUH ODV VHULHVWHPSRUDOHVGHODVGLVWLQWDVYDULDEOHV\ODVVHULHVGHORVtQGLFHVFOLPiWLFRVDPEDVHVWDQGDUL]DGDV UHVWDGDVODPHGLD\GLYLGLGDVHQWUHODGHVYLDFLyQWtSLFD(VWRVUHVXOWDGRVUHÀHMDQFXiOHVODLQÀXHQFLD GHORVGLVWLQWRVtQGLFHVVREUHODVYDULDEOHVDQDOL]DGDVHQRWUDVSDODEUDVGHWHUPLQDQVLXQtQGLFHWLHQH RQRLQÀXHQFLDVREUHXQDFLHUWDYDULDEOHGHODFRVWDHQTXpPHGLGDDIHFWDXQDYH]YLVWRVLLQÀX\H Sin embargo, para determinar cuál es la contribución dimensional de un cierto valor de un índice climático en las variables es necesario determinar el producto siguiente: Xi ı PHVÂȕ&Â,&i;PHV (1.13) Donde ,&i representa un cierto valor del índice climático que se puede obtener a través de los servicios operacionales meteorológicos de diversas agencias y organismos (por ejemplo: NOAA). Para que se pueda obtener de este estudio dicha información se han incluido también los resultados en forma GHJUi¿FRVHVSDFLDOHVGHORVWpUPLQRVı PHVÂȕ& y X PHV, de tal forma que multiplicando el valor del índice por el primer término y sumando el segundo, se podría obtener la contribución sobre la variable X. Obsérvese que para variables con resolución temporal mensual se obtendrían 12 representaciones, una SDUDFDGDPHV3RUVHQFLOOH]GHXWLOL]DFLyQGHORVUHVXOWDGRVVHKDUHDOL]DGRXQDVRODUHSUHVHQWDFLyQ por índice y variable, determinando en ambos términos la media de las desviaciones típicas y valores medios mensuales en los 12 meses. 151 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.3. Descripción de los índices climáticos analizados 6HKDQDQDOL]DGRGLYHUVRVtQGLFHVFOLPiWLFRV\GHHOORVVHGHVFULEHQ\VHSUHVHQWDQORVUHVXOWDGRVD FRQWLQXDFLyQGHORVTXHPD\RULQÀXHQFLDKDQGHPRVWUDGRVREUHORVDJHQWHVGHROHDMHGLUHFFLyQGHÀXMR medio de energía, nivel medio del mar y marea meteorológica. AO (Artic Oscilation) y SAM (Southern Hemisphere Annular Mode) La oscilación del Ártico (AO) y la Oscilación anular del sur u oscilación del Antártico (SAM) VRQORVGRVSDWURQHVFOLPiWLFRVFRQPD\RULQÀXHQFLDHQHOKHPLVIHULRQRUWH\VXUUHVSHFWLYDPHQWH(O índice AO representa el estado de la circulación atmosférica sobre el Ártico. Es el patrón dominante GHODVYDULDFLRQHVQRHVWDFLRQDOHVGHSUHVLyQDQLYHOGHOPDUHQODWLWXGHVPiVDOVXUGHORV1\VH FDUDFWHUL]DSRUDQRPDOtDVGHSUHVLyQGHXQVLJQRHQHOÈUWLFR\DQRPDOtDVGHVLJQRRSXHVWRFHQWUDGDV VREUH ORV 1 7KRPSVRQ \ :DOODFH /D IDVH SRVLWLYD SURGXFH SUHVLRQHV PiV EDMDV GH lo normal en la región polar, lo que se traduce en un desvío hacia el norte de las borrascas y por lo tanto, condiciones más húmedas sobre Escocia y Escandinavia y más secas en áreas como la Península Ibérica o los países del Este. FIGURA 1.135 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO AO Fuente: Elaboración propia. En el hemisferio sur, el SAM representa el homólogo del AO en latitudes por encima de ORV66HFDUDFWHUL]DSRUODVDQRPDOtDVGHSUHVLyQGHXQVLJQRFHQWUDGDVVREUHOD$QWiUWLGD\ODV DQRPDOtDVGHVLJQRFRQWUDULRVREUHODVODWLWXGHV67KRPSVRQ\:DOODFH 152 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.136 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO SAM Fuente: Elaboración propia. (162(O1LxR6RXWKHUQ2VFLOODWLRQ(126(O1LxR2VFLODFLyQGHO6XU El fenómeno conocido por Oscilación del Sur El Niño (El Niño 6RXWKHUQ2VFLOODWLRQENSO) HVDSDUHQWHPHQWHHOPiVIXHUWH\SUHGHFLEOHGHORVSULQFLSDOHVVLVWHPDVTXHLQÀX\HQHQODYDULDELOLGDG climática. Este fenómeno de acción combinada entre la atmósfera y el océano es conocido por su relación con inundaciones, sequías y otros cambios en el clima en distintas regiones del mundo, especialmente pronunciadas en Sudamérica, Indonesia y Australia (Rasmusson y Carpenter, 1983) y tiene una manifestación cuasi-regular, apareciendo con una frecuencia variable de 2 a 6-7 años. El ENSO está formado por una componente oceánica denominada “El Niño” (o “La Niña” dependiendo GH OD IDVH TXH VH FDUDFWHUL]D SRU HO FDOHQWDPLHQWR R HQIULDPLHQWR GH ODV DJXDV VXSHU¿FLDOHV GH OD ]RQD WURSLFDO RULHQWDO GHO RFpDQR 3DFt¿FR \ SRU XQD FRPSRQHQWH DWPRVIpULFD 2VFLODFLyQ GHO 6XU TXHVHFDUDFWHUL]DSRUFDPELRVHQODSUHVLyQVXSHU¿FLDOHQOD]RQDWURSLFDOGHO3DFt¿FRRHVWH$PEDV componentes van ligadas, cuando se produce fase Niño se produce el aumento de presión en el oeste GHO3DFt¿FRPLHQWUDVTXHHQIDVH1LxDHOHQIULDPLHQWRGHODVDJXDVSURGXFHODVLWXDFLyQGHOFHQWURGH EDMDVSUHVLRQHVHQHO3DFt¿FRRHVWH 153 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.137 ANOMALÍAS DE PRESIÓN EN EL PACÍFICO BAJO SITUACIONES DE NIÑO Y NIÑA Fuente: NOAA (http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/ analysis_monitoring/ensocycle/soilink.shtml). (QFRQGLFLRQHVQRUPDOHVORVYLHQWRVDOLVLRVGHVSOD]DQODFDSDVXSHU¿FLDOGHDJXDFDOLHQWHGHO RFpDQR3DFt¿FRKDFLDHORHVWHSRUORTXHHOQLYHOGHOPDUHVDSUR[LPDGDPHQWHPHGLRPHWURPiVDOWR HQODVFRVWDVGH,QGRQHVLDTXHIUHQWHD3HU~\(FXDGRU\ODGLIHUHQFLDGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHO DJXDHQWUHHVWDVGRV]RQDVHVGHXQRV&(QHVWDVFRQGLFLRQHVFXDQGRORVYLHQWRVVRQIXHUWHVOD]RQD FHQWURRULHQWDOGHO3DFt¿FRWLHQGHDVHUPiVIUtDHQOD]RQDHFXDWRULDOTXHHQ]RQDVDG\DFHQWHVGHOQRUWH \GHOVXU&RPRFRQVHFXHQFLDODWHUPRFOLQDVHLQFOLQDKDFLDODVXSHU¿FLHHQODVFRVWDVGH6XGDPpULFD \VHSURIXQGL]DHQODVFRVWDVGHOVXGHVWHGH$VLDORFXDOSURGXFHXQDVFHQVRGHVGHHOIRQGRGHORFpDQR GHDJXDIUtDULFDHQQXWULHQWHVHQHOHVWHFUHDQGRXQD]RQDSURGXFWLYDHQSHVTXHUtDVDORODUJRGHOD ]RQDGH6XGDPpULFD(ODÀRUDPLHQWRGHDJXDIRUPDXQD³OHQJXDIUtD´HQHO3DFt¿FRHVWHTXHFRPLHQ]D cerca de la costa de Sudamérica y se extiende desde cientos a miles de kilómetros hacia el oeste a lo largo del Ecuador. 154 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.138 ESQUEMA DE LA SITUACIÓN DE VIENTOS Y ESTRUCTURA OCEÁNICA EN CONDICIONES NORMALES DEL FENÓMENO ENSO EN LOS MESES DE DICIEMBRE A FEBRERO Fuente: NOAA (http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/ analysis_monitoring/ensocyclemeanrain.shtml). Durante la fase positiva del fenómeno, los vientos alisios se debilitan y la lengua de agua fría GLVPLQX\HUHHPSOD]iQGRVHSRUDJXDFDOLHQWHGHODSDUWHRFFLGHQWDOGHO3DFt¿FR(QHVWDVLWXDFLyQOD WHUPRFOLQDSURIXQGL]DHQODSDUWHRULHQWDOGHO3DFt¿FR\GHMDGHSURGXFLUVHHODÀRUDPLHQWRGHDJXD fría y rica en nutrientes, lo que produce una disminución de la producción de las pesquerías de la costa SDFt¿FDGH6XGDPpULFD/RVHYHQWRVIXHUWHVGHHVWDDQRPDOtDUHFLEHQHOQRPEUHGH³(O1LxR´\RFXUUHQ entre diciembre y febrero. Suelen perdurar durante varios meses. La fase negativa del ENSO recibe el nombre de “La Niña” y representa el caso opuesto a la VLWXDFLyQ1LxR(VWDIDVHFRQOOHYDXQDLQWHQVL¿FDFLyQGHORVYLHQWRVDOLVLRVTXHGHVSOD]DQKDFLDHORHVWH ODFDSDVXSHU¿FLDOGHDJXDGHO3DFt¿FRGDQGROXJDUDFRQGLFLRQHVFiOLGDV\K~PHGDVHQHVWD]RQD\OD DVFHQVLyQ\GHVSOD]DPLHQWRGHODOHQJXDGHDJXDIUtDHQHO3DFt¿FRHVWH/DVFRQVHFXHQFLDVFOLPiWLFDV durante los eventos de Niña tienden a ser opuestos a los de Niño, pero menos intensas. FIGURA 1.139 ESQUEMA DE LA SITUACIÓN DE VIENTOS Y ESTRUCTURA OCEÁNICA EN FASE NIÑO Y FASE NIÑA Fuente: Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/El_Niño-Southern_Oscillation). 155 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (OIHQyPHQR(162HVWiPRQLWRUL]DGRSRUtQGLFHVGHWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHODJXDtQGLFHV 1LxR\GHSUHVLyQtQGLFHGHODRVFLODFLyQGHOVXU62,/RVtQGLFHVGH667HVWiQGH¿QLGRVHQFXDWUR UHJLRQHVDORODUJRGHO(FXDGRU\PLGHQODVGLIHUHQFLDVGHWHPSHUDWXUDHQHVWDV]RQDV/DVUHJLRQHV HVWiQGHQRPLQDGDV1,f2:61,f2:61,f2:1 6\1,f2:16(VWDVUHJLRQHVIXHURQFUHDGDVDSULQFLSLRVGHORVSHURVHKDQ LGRPRGL¿FDQGR\FRPELQDQGRGHIRUPDTXHORTXHDQWHVHUDQODVUHJLRQHV1,f2\1,f2DKRUDVRQ ODUHJLyQ1,f2DGHPiVXQDQXHYDUHJLyQOODPDGD1,f2:16IXHFUHDGD \HVGHODVPiVXWLOL]DGDVDOUHVSRQGHUSHUIHFWDPHQWHDOIHQyPHQR\FRUUHODFLRQDUVHPX\ELHQFRQHO tQGLFH62,(QHVWHHVWXGLRVHKDXWLOL]DGRHOtQGLFH1,f2SRUVHUPiVFHUFDQRDOD]RQDGHHVWXGLR que el NIÑO 3.4. FIGURA 1.140 REGIONES DE MEDIDA DE LOS ÍNDICES NIÑO Fuente: NOAA (http://www.srh.noaa.gov/jetstream//tropics/enso.htm). El índice SOI representa la componente atmosférica del fenómeno, denominada Oscilación del 6XU(VWHtQGLFHHVWiEDVDGRHQODGLIHUHQFLDGHSUHVLRQHVHVWDQGDUL]DGDVDQLYHOGHOPDUHQWUH7DKLWtHQ HO3DFt¿FRFHQWUDO\'DUZLQHQ$XVWUDOLD(QODIDVHSRVLWLYDGHO62,ODSUHVLyQEDURPpWULFDHQ7DKLWt HVPD\RUTXHHQOD]RQDGH'DUZLQIDVH1LxDPLHQWUDVTXHHQODIDVHQHJDWLYDODSUHVLyQDXPHQWDHQ el oeste y cae en el este al debilitarse los vientos alisios (fase Niño). $PERVtQGLFHVHVWiQFRUUHODFLRQDGRVFRPRVHSXHGHYHUHQODV¿JXUDV\(OSDQHO superior muestra la evolución temporal del SOI mientras que en el panel inferior se muestra el NIÑO3 para el mismo período de tiempo. Cuando la presión en Tahití es menor que en Darwin la anomalía de WHPSHUDWXUDHQHO1,f2HVSRVLWLYDURMRHQOD¿JXUDRFXUULHQGRHOHSLVRGLRFiOLGRGHO(162\SRU lo tanto situación de Niño. Por el contrario, cuando la presión en Tahití es mayor que en Darwin, la temperatura del NIÑO 3 es menor de lo normal y por lo tanto estamos ante un episodio de Niña (fase IUtDGHO(162HQD]XO 156 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.141 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO SOI Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.142 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO NIÑO3 Fuente: Elaboración propia. AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) La $WODQWLF0XOWLGHFDGDO2VFLOODWLRQ (AMO) es un modo de variabilidad que tiene lugar en el Océano Atlántico Norte y que tiene su principal manifestación en el campo de temperaturas del PDU VXSHU¿FLDO 667 ([LVWHQ SUXHEDV GH HVWH PRGR HQ PRGHORV \ REVHUYDFLRQHV KLVWyULFDV SHUR hay controversia respecto su amplitud, y en particular, su contribución en las temperaturas del mar VXSHU¿FLDOHQHO$WOiQWLFRWURSLFDOHQiUHDVLPSRUWDQWHVSDUDHOGHVDUUROORGHKXUDFDQHV 157 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.143 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO AMO Fuente: Elaboración propia. El índice AMO está correlacionado con la temperatura del aire y la precipitación en gran parte del hemisferio Norte, en particular, en Norteamérica y Europa, así como el Noreste de Brasil y la precipitación en el Sáhel de África, y en el clima de verano en Norteamérica y Europa. También está DVRFLDGRFRQFDPELRVHQODIUHFXHQFLDGHODVVHTXtDVHQHOQRUWHGH$PpULFD\VHUHÀHMDHQODIUHFXHQFLD de los huracanes severos del Atlántico. Investigaciones recientes sugieren que el AMO está relacionado con la ocurrencia de las mayores sequías en Centro-Oeste y Sudoeste de Estados Unidos. Cuando el índice AMO está en su fase cálida, estas sequías tienden a ser más frecuentes y prolongadas. En el caso de fase negativa (fase fría) el comportamiento es el contrario. Dos de las sequías más severas del siglo XX tuvieron lugar durante la fase positiva del AMO durante los años 1925 y 1965: 7KH'XVW%RZOde los años 1930 y la sequía de ORVDxRV(Q)ORULGD\HO3DFt¿FR1RURHVWHWLHQGHDLQÀXLUGHPDQHUDRSXHVWDSURYRFDQGRPiV precipitación la fase positiva del índice. Modelos climáticos sugieren que la fase cálida del AMO fortalece la precipitación en el verano HQ,QGLD\6iMHO\ODDFWLYLGDGFLFOyQLFDGHO$WOiQWLFR1RUWH(VWXGLRVSDOHRFOLPiWLFRVKDQFRQ¿UPDGR este patrón (incremento de precipitación en fases cálidas, descensos en fases frías) para el Sájel en los últimos 3.000 años. En relación con los huracanes en el Atlántico, la frecuencia de los mayores huracanes no está fuertemente correlacionada con el AMO. Sin embargo, durante una fase cálida del índice, el número de huracanes menores (categorías 1 y 2) se ven incrementados ligeramente. El índice de actividad de los huracanes sí se encuentra fuertemente correlacionado con el el AMO. Si hay un incremento en la actividad de los huracanes relacionada con el cambio climático, está siendo actualmente ocultada por el cuasi-periódico ciclo del AMO. En base a la duración típica de las fases negativa y positiva del AMO, HOUpJLPHQDFWXDOFiOLGRVHHVSHUDTXHSHUVLVWDDOPHQRVKDVWD\SRVLEOHPHQWHKDVWD(Q¿HOG y Cid-Serrano (2010) asumen un pico entorno a 2020. La repercusión en el oleaje en ALyC asociado a HVWHFLFORDFWXDOVHSXHGHDQDOL]DUFRQODLQIRUPDFLyQ\UHVXOWDGRVDSRUWDGRVHQHVWHDQH[R NTA: North Tropical Atlantic SST Index El índice NTA está calculado con las anomalías de SST promediadas en el dominio 60W a 20W, 6N a 18N y 20W a 10W, 6N a 10N. La información ha sido obtenida de la base de datos COADS del periodo de 1951 a 1991 y con datos de NCEP posteriormente. 158 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática /DVDQRPDOtDVKDQVLGRFDOFXODGDVXWLOL]DQGRODFOLPDWRORJtDGHDVXDYL]DGDVFRQ una media móvil de tres meses y proyectadas en 20 patrones EOFs. FIGURA 1.144 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO NTA Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.145 ZONAS GEOGRÁFICAS DE LOS ÍNDICES CAR, NTA Y TSA Fuente: Elaboración propia. 159 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática TSA: Tropical Southern Atlantic Index El índice TSA representa la anomalía de la media mensual de SST en la región comprendida HQWUHHO(FXDGRU\ORV6\HQORQJLWXG(\:/DVIXHQWHVGHLQIRUPDFLyQIXHURQODVEDVHVGH GDWRVGH*,667\12$$2,HQPDOODVGH[ FIGURA 1.146 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO TSA Fuente: Elaboración propia. CAR: Caribbean SST Index (VWHtQGLFHUHÀHMDODVDQRPDOtDVGH667SURPHGLDGDVHQHO0DU&DULEH/DLQIRUPDFLyQKD sido obtenida de la base de datos COADS desde 1951-1991 y NCEP posteriormente. Las anomalías han VLGRFDOFXODGDVHQEDVHDODFOLPDWRORJtDGHOSHULRGRVXDYL]DGDVFRQXQDPHGLDPyYLOGH tres meses, y proyectadas en 20 patrones EOFs. Más información y la predicción del índice se puede consultar en las Fuentes de la NOAA. FIGURA 1.147 SERIE TEMPORAL DEL ÍNDICE CLIMÁTICO CAR Fuente: Elaboración propia. 160 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4. Resultados 6HKDDQDOL]DGRODLQÀXHQFLDGHORVtQGLFHVFOLPiWLFRVSUHYLDPHQWHGHVFULWRVFRQWUHVHVWDGtVWLFRVGH DOWXUDVGHROHDMHSHUFHQWLOGHOPHGLDPHQVXDO\Pi[LPDPHQVXDOODGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLR de energía del oleaje, las anomalías del nivel medio del mar (sin tendencia) y el percentil del 95% de marea meteorológica. $GHPiV GH OD LQÀXHQFLD HQ WpUPLQRV GH FRUUHODFLyQ GH FDGD tQGLFH FRQ FDGD YDULDEOH VH SURSRUFLRQDSRUFDGDtQGLFHXQDWODVGHOYDORUGHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQPXOWLSOLFDGRSRUODPHGLD GHODVGHVYLDFLRQHVWtSLFDVPHQVXDOHVGHODYDULDEOH\RWURGHOYDORUPHGLRGHODYDULDEOHFRQHO¿QGH poder determinar la contribución media en la variable de un determinado valor del índice climático. $GHPiVGHDQDOL]DUODLQÀXHQFLDGHFDGDtQGLFHFRQODVGLQiPLFDVFRVWHUDVVHKDUHDOL]DGRXQ DQiOLVLVGHOGHVIDVHWHPSRUDOHQWUHODRFXUUHQFLDGHOtQGLFHFOLPiWLFR\ODPi[LPDLQÀXHQFLDHQODFRVWD para las diversas dinámicas. 6.4.1. Resultados de Correlación con índices climáticos contemporáneos En este apartado se muestran tan sólo algunos de los resultados obtenidos para la correlación de los índices climáticos expuestos anteriormente con las variables de oleaje, nivel del mar y marea meteorológica. Los resultados de correlación de cada variable con todos los índices se adjuntan en un DQH[RDHVWHGRFXPHQWRGHELGRDTXHVHSUH¿HUHH[SUHVDUDTXtWDQVyORDOJXQDVGHODVFRUUHODFLRQHV PiVVLJQL¿FDWLYDV (QORVVLJXLHQWHVJUi¿FRVVHPXHVWUDHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQȕ) del índice climático con ODYDULDEOHQRUPDOL]DGDHFXDFLyQ(QFDVRGHTXHODFRUUHODFLyQQRUHVXOWDVHVLJQL¿FDWLYDQRVH representa el punto. 6.4.1.1. Resultados para oleaje a) Resultados para Percentil mensual del 95% de Hs (QOD¿JXUDVHPXHVWUDORVUHVXOWDGRVGHODFRUUHODFLyQGHOSHUFHQWLOPHQVXDOGHOGH ODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSUHYLDPHQWHHVWDQGDUL]DGRUHVWDGDODPHGLD\GLYLGLGDHQWUHODGHVYLDFLyQ típica de la serie mensual). Existe una correlación positiva alta con ambos índices, de un valor DSUR[LPDGRGHSDUDHOtQGLFH62,HQODVFRVWDVGHO3DFt¿FRGH&HQWURDPpULFD\HQHO6XUGH3HU~ ORTXHLQGLFDTXHSDUDXQYDORUXQLWDULRGHOtQGLFHFOLPiWLFRXQLGDGHVGHODVHxDOHVWDQGDUL]DGDGH ODYDULDEOHTXHGDUtDQH[SOLFDGDVSRUODLQÀXHQFLDGHOtQGLFHHQHVWDV]RQDV/DFRUUHODFLyQSRVLWLYDHV JHQHUDOL]DGDHQODFRVWDGHO3DFt¿FRSRUGHEDMRGHORV1SDUDHOtQGLFH62,\HQVXWRWDOLGDGSDUDHO índice NTA. 161 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.148 CORRELACIÓN DEL PERCENTIL 0,95 DE LA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE CON DIVERSOS ÍNDICES CLIMÁTICOS Fuente: Elaboración propia. Por otro lado, existe correlación negativa para el índice SOI en parte de las costas del Atlántico y la península de California, lo que implica se están produciendo efectos contrarios en ambas costas GRQGHHVWHtQGLFHWLHQHLQÀXHQFLD(QODFRVWD3DFt¿FDFXDQGRHOtQGLFH62,HVSRVLWLYRVHLQGXFHXQ aumento del oleaje mientras que en la costa Atlántica se produce una disminución. Para el índice NTA, la correlación es positiva en todo el dominio salvo en la costa entre los 0 y 1GHO$WOiQWLFR\HOPDU&DULEH 162 CEPAL E Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 5HVXOWDGRVSDUDODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDO FIGURA 1.149 CORRELACIÓN DE LA ALTURA SIGNIFICANTE MEDIA MENSUAL LOS ÍNDICES: SOI (IZQUIERDA-SUPERIOR), CAR (IZQUIERDA-INFERIOR) NTA (DERECHA) Fuente: Elaboración propia. &RQUHVSHFWRDODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPHGLDPHQVXDOH[LVWHXQDFODUDFRUUHODFLyQSRVLWLYDHQOD FRVWDGHO3DFt¿FRFRQHOtQGLFH62,PLHQWUDVTXHHQODFRVWD$WOiQWLFDDSHQDVVHREVHUYDLQÀXHQFLD (OtQGLFH&$5WLHQHPD\RULQÀXHQFLDHQOD]RQDGHO&DULEH\HQODFRVWD3DFt¿FDGH&HQWURDPpULFD 163 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática provocando que el oleaje disminuya en el mar Caribe cuando el índice es positivo. Respecto al índice 17$VXLQÀXHQFLDHVWiH[WHQGLGDSRUWRGDODUHJLyQDXPHQWDQGRHOROHDMHVDOYRHQHO6XUGHOPDU Caribe y la costa Tropical del Atlántico donde induce un efecto contrario cuando el índice es positivo. F 5HVXOWDGRVSDUDODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPi[LPDPHQVXDO (QORVUHVXOWDGRVSDUDODDOWXUDVLJQL¿FDQWHPi[LPDPHQVXDOTXHVHPXHVWUDQPHUHFHODSHQD LQFOXLUHOtQGLFH76$GHELGRDXQDFRUUHODFLyQSRVLWLYDHQODFRVWDGHO3DFt¿FRKDVWDHO1RUWHGH&KLOH y parte de la costa Atlántica Sur. Respecto a los otros dos índices que merece la pena destacar, SOI y 17$ORVUHVXOWDGRVVRQVLPLODUHVDORVREWHQLGRVSDUDODDOWXUDPHGLDPHQVXDODXQTXHODV]RQDVFRQ correlaciones negativas con el índice NTA salen en este caso menores, además de que el índice SOI está más extendido en la costa Atlántica sur con valores negativos de correlación débil. FIGURA 1.150 CORRELACIÓN DE LA ALTURA SIGNIFICANTE MÁXIMA MENSUAL CON LOS ÍNDICES: SOI (IZQUIERDA-SUPERIOR), TSA (IZQUIERDA-INFERIOR) NTA (DERECHA) Fuente: Elaboración propia. 164 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4.1.2. Correlación de índices climáticos con la Dirección del Flujo Medio de Energía /D GLUHFFLyQ GHO ÀXMR PHGLR GH HQHUJtD GHO ROHDMH HVWi IXHUWHPHQWH FRUUHODFLRQDGD FRQ ORV índices climáticos destacando: el NIÑO3, SAM, TSA y NTA. En el caso del índice NIÑO3 destaca la correlación positiva en las costas de Chile, Ecuador y Norte de México Occidental, lo cual indica que la dirección dominante del oleaje gira hacia el Norte (en sentido horario) cuando este índice es positivo. En las islas caribeñas también se obtiene una correlación alta y positiva con este índice indicando en este caso un giro hacia el Este cuando coincide con fase positiva del NIÑO3. FIGURA 1.151 CORRELACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA DEL OLEAJE CON LOS ÍNDICES: NIÑO3 (IZQUIERDA-SUPERIOR), TSA (IZQUIERDA-INFERIOR), SAM (DERECHA-SUPERIOR) Y NTA (DERECHA-INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. (QHOFDVRGHOtQGLFH6$0GHVWDFDODFRVWDGH&HQWURDPpULFDHQWUHORV1\1FRQXQD FRUUHODFLyQSRVLWLYDDOWD\FRQFRUUHODFLyQQHJDWLYDVLJQL¿FDWLYDHQODVFRVWDVFDULEHxDVGH1LFDUDJXD Argentina y la península de California. 165 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (OtQGLFH76$UHJLVWUDVXPD\RULQÀXHQFLDFRQIDVHVSRVLWLYDVGHOtQGLFHHQODFRVWD6XUGH %UDVLO\ODSDUWHGHO3DFt¿FRHQ&HQWURDPpULFD\PXHVWUDXQDFRUUHODFLyQQHJDWLYDHQODFRVWDFDULEHxD de Centroamérica y el extremo Sur de Argentina y sur de Chile. 'HODLQÀXHQFLDGHOtQGLFH17$UHVDOWDODFRUUHODFLyQQHJDWLYDGHIRUPDJHQHUDOL]DGDHQODV FRVWDVGHO6XUGHOPDU&DULEHKDVWD*X\DQD6HREWLHQHQ]RQDVOLPLWDGDVGHFRUUHODFLyQSRVLWLYDHQODV FRVWDVGH%UDVLOHQWUH)RUWDOH]D\5HFLIH\HQHO1RUWHGHODLVODGH&XED FIGURA 1.152 CORRELACIÓN POR DESVIACIÓN TÍPICA (GRADOS POSITIVOS EN SENTIDO HORARIO) DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA MENSUAL DEL OLEAJE CON LOS ÍNDICES: NIÑO3 (IZQUIERDA-SUPERIOR), TSA (IZQUIERDAINFERIOR), SAM (DERECHA-SUPERIOR) Y NTA (DERECHA-INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. 166 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4.1.3.Correlación de índices climáticos con el Nivel Medio del Mar FIGURA 1.153 CORRELACIÓN DEL NIVEL DEL MAR CON LOS ÍNDICES: NIÑO3 (IZQUIERDASUPERIOR), CAR (CENTRO-SUPERIOR), AMO(DERECHA-SUPERIOR), TSA (IZQUIERDA-INFERIOR), SOI(CENTRO-INFERIOR) Y NTA(DERECHA-INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. El nivel del mar presenta una correlación muy alta con muchos de los índices, destacando: NIÑO3, SOI, CAR, AMO y NTA. (O 1,f2 PXHVWUD XQD FRUUHODFLyQ DOWD SRU HQFLPD GH FRQ OD DQRPDOtD HVWDQGDUL]DGD GHOQLYHOGHOPDUKDVWDHO(FXDGRUHQODFRVWD$WOiQWLFD\KDVWDORV6HQOD3DFt¿FD(QODWLWXGHV más meridionales, la correlación sigue siendo positiva pero de menor valor. En conclusión, el NIÑO3 RULJLQDXQDVREUHHOHYDFLyQGHOQLYHOGHOPDUGHIRUPDJHQHUDOL]DGDHQWRGRHOGRPLQLR\VREUHPDQHUD KDVWDODODWLWXGGH60HUHFHODSHQDOODPDUODDWHQFLyQGHTXHHQHOJROIRGH0p[LFRHVWDFRUUHODFLyQ está menos marcada. 167 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (OtQGLFH62,PXHVWUDXQUHVXOWDGRFRQWUDULRDOGHO1,f2VLELHQQRWDQJHQHUDOL]DGRH[LVWH una correlación negativa alta con la fase positiva del índice, lo cual indica que para valores positivos del tQGLFHVHSURGXFHXQDGLVPLQXFLyQGHOQLYHOGHOPDUHQODUHJLyQKDVWDXQDODWLWXGGH6 El índice CAR también tiene una correlación entre 0,2 y 0,3 positiva con la anomalía del nivel GHOPDUHQODV]RQDVVXEWURSLFDOHVDOLJXDOTXHHOtQGLFH17$DXQTXHHQHVWH~OWLPRFDVRODH[WHQVLyQ del efecto es más limitada en latitud. Como caso de correlación negativa, destaca el índice AMO, donde la oscilación del Atlántico Norte genera una ligera correlación negativa en la fachada Atlántica de las islas caribeñas, golfo de México, península de California y Norte de Chile. La correlación resulta positiva en la costa de &HQWURDPpULFDSRUGHEDMRGHORV1DORODUJRGHODFRVWD$WOiQWLFDGH6XGDPpULFDKDVWDHO1RUWHGH %UDVLOSDVDQGRDVHUQHJDWLYDSRUGHEDMRGH6DSUR[LPDGDPHQWH FIGURA 1.154 CORRELACIÓN POR DESVIACIÓN TÍPICA DEL NIVEL DEL MAR CON LOS ÍNDICES: NIÑO3 (IZQUIERDA-SUPERIOR), CAR(CENTRO-SUPERIOR), AMO(DERECHASUPERIOR), TSA (IZQUIERDA-INFERIOR), SOI (CENTRO-INFERIOR), Y NTA(DERECHA-INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. En el caso del nivel medio del mar, debido a que se trata de una serie de anomalías sobre el valor medio anual, el término XPHs en este caso es nulo. 168 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4.1.4. Correlación de índices climáticos con el cuantil de 0,95 de Marea Meteorológica 5HVSHFWRDODPDUHDPHWHRUROyJLFDGHVWDFDXQDFRUUHODFLyQHQWRUQRD\SRVLWLYDHQOD]RQD GHOUtRGHOD3ODWDFRQHOtQGLFHGHO1,f2SUHFLVDPHQWHHQOD]RQDGH$/\&GRQGHPD\RUHVYDORUHV GHPDUHDPHWHRUROyJLFDVHDOFDQ]DQYpDQVH¿JXUD\¿JXUD9DORUHVSRVLWLYRVGHHVWHtQGLFH VHHQFXHQWUDQUHODFLRQDGRVFRQVREUHOHYDFLRQHVJHQHUDOL]DGDVGHODPDUHDPHWHRUROyJLFDHQODIDFKDGD $WOiQWLFDGHOFRQWLQHQWHLQFOXLGDODVLVODVGHO&DULEHKDVWDDOFDQ]DUHOJROIRGH0p[LFRTXHSUHVHQWD FRUUHODFLyQQHJDWLYD/DFRVWDGHO3DFt¿FRSUHVHQWDPD\RUDOWHUQDQFLDFRQFRUUHODFLRQHVSRVLWLYDVDO Oeste de la península de California y negativas en el golfo de California, volviendo a ser positiva en la costa de México, negativa suave en Centroamérica, moderada y positiva en El Ecuador y ligeramente negativa de forma general en Chile. (OtQGLFH6$0LQFLGHGHIRUPDJHQHUDOL]DGDHQODPDUHDPHWHRUROyJLFDKDVWDDSUR[LPDGDPHQWH ORV6H[WHQGLpQGRVHHQSDUWHVPiVPHULGLRQDOHVGHODFRVWD$WOiQWLFD6XUWDPELpQ(QVXPD\RUtD muestra correlación negativa a excepción de Cuba, Este del golfo de México y al Sur de la península de California. En cuanto al índice NTA, destaca la correlación alta que existe en la península de California, costa del Atlántico Sur y las islas del Caribe, destacando las islas Barbados. Sin embargo, en la parte FRQWLQHQWDOHQWUHORV1\HO(FXDGRUVHGDXQDFRUUHODFLyQQHJDWLYDFRQHVWHtQGLFHHQDPEDVFRVWDV FIGURA 1.155 CORRELACIÓN DEL CUANTIL 0,95 DE MAREA METEOROLÓGICA CON LOS ÍNDICES: AMO (IZQUIERDA-SUPERIOR), NTA (CENTRO-SUPERIOR), SOI (DERECHASUPERIOR),NIÑO3 (IZQUIERDA-INFERIOR), CAR (CENTRO-INFERIOR) Fuente: Elaboración propia. 169 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4.2. Análisis de desfase temporal (Correlación cruzada) /RV DQWHULRUHV UHVXOWDGRV DQDOL]DQ OD FRUUHODFLyQ GH ODV VHULHV GH GLQiPLFDV \ GH tQGLFHV FOLPiWLFRV contemporáneos, esto es, como si la respuesta a la presencia de cada fenómeno climático ocurriera en el mismo mes. Sin embargo, la respuesta de las dinámicas en la costa no tiene por qué ser coetánea con las condiciones climáticas que describen los índices, sino que, según el tipo de fenómeno de que se trate (temperatura, presión, oleaje, etc.), la respuesta tendrá distinto origen y por tanto distinta ocurrencia WHPSRUDOHLQHUFLD3DUDHYDOXDUHVWDUHVSXHVWDWHPSRUDOVHDQDOL]DQORVGLVWLQWRVtQGLFHVPHGLDQWHXQ DQiOLVLVGHFRUUHODFLyQFUX]DGDGHPDQHUDTXHVHGHWHUPLQDHOGHVIDVHWHPSRUDOHQHOFXDOODFRUUHODFLyQ HVPi[LPD\VLODFRUUHODFLyQHVVLJQL¿FDWLYDHVWDGtVWLFDPHQWH 'HHVWDIRUPD\DPRGRGHLOXVWUDFLyQGHODQiOLVLVVHUHSUHVHQWDQGRVGHODV¿JXUDVGHFRUUHODFLyQ FUX]DGDFDOFXODGDVGRQGHVHSXHGHDSUHFLDUODPi[LPDFRUUHODFLyQDW L]TXLHUGD\W WEGHUHFKD FIGURA 1.156 ANÁLISIS DE CORRELACIÓN CRUZADA DE UNA DE LAS VARIABLES CON EL ÍNDICE: NIÑO3 – PUNTO: 363 (IZQUIERDA) Y CON EL ÍNDICE SOI – PUNTO 450 (DERECHA) Fuente: Elaboración propia. 6.4.2.1. Resultados para oleaje a) Resultados para Percentil del 95% de Hs 'HO DQiOLVLV GH OD ¿JXUD VH GHVSUHQGH TXH ORV HIHFWRV VREUH HO ROHDMH HVWiQ EDVWDQWH diferidos en el tiempo, tanto antes como después, del orden de entre 1 y 3 meses, para la mayoría de tQGLFHVDQDOL]DGRVDH[FHSFLyQGHOtQGLFH6$0\$02GRQGHUHVXOWDQVHUFRQWHPSRUiQHRVHQJUDQ parte del dominio. 'HVIDVHWHPSRUDOGHORVtQGLFHVFOLPiWLFRVFRQODGLUHFFLyQGHOÀXMR medio de energía Al contrario que en el caso de la severidad del oleaje, la dirección viene claramente inducida por la presencia de las condiciones meteorológicas que representan los índices climáticos ya que en la PD\RUtDGHJUi¿FRVGHOD¿JXUDVHREWLHQHXQGHVIDVHSRUGHEDMRGHXQPHV6HSXHGHUHVDOWDU FRPRH[FHSFLyQODGLUHFFLyQHQODFRVWDGHO3DFt¿FRGH&HQWURDPpULFDTXHFRQHOtQGLFH76$VXHIHFWR aparece entre 2 y 3 meses tras el máximo valor del índice climático. 170 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.157 DESFASE TEMPORAL DE LA CORRELACIÓN MÁXIMA DEL PERCENTIL 0,95 DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE CON LOS DISTINTOS ÍNDICES CLIMÁTICOS Fuente: Elaboración propia. 171 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.158 DESFASE TEMPORAL DE LA CORRELACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MEDIO DE ENERGÍA DEL OLEAJE CON LOS DISTINTOS ÍNDICES CLIMÁTICOS Fuente: Elaboración propia. 172 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.4.2.3. Desfase temporal de los índices climáticos con el Nivel Medio del Mar 'HODQiOLVLVGHOD¿JXUDVHGHVSUHQGHQGRVFODUDVFRQFOXVLRQHV3ULPHURORVtQGLFHVFRQ PiVDOWDFRUUHODFLyQFRQHOQLYHOGHOPDU1,f2\62,PDQL¿HVWDQVXHIHFWRGXUDQWHHOPHVVLJXLHQWH del valor del índice. En segundo lugar, tanto el índice TSA como el CAR muestran un gran desfase temporal. En el primer caso el efecto se produce 5 meses antes y en el segundo a partir del quinto mes de haber tenido lugar el valor del índice climático. FIGURA 1.159 DESFASE TEMPORAL DE LA CORRELACIÓN DEL NIVEL MEDIO DEL MAR CON LOS DISTINTOS ÍNDICES CLIMÁTICOS 0HVHV Fuente: Elaboración propia. 6.4.2.4. Desfase temporal de los índices climáticos con el percentil del 95% de Marea Meteorológica Con respecto a la marea meteorológica, como ocurría con el oleaje, existe gran variabilidad en HOGHVIDVHGHORVHIHFWRV(OtQGLFH6$0TXHHVXQRGHORVGHPD\RULQÀXHQFLDHQHVWDYDULDEOHPXHVWUD un efecto coetáneo con el índice climático. 173 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.160 DESFASE TEMPORAL DE LA CORRELACIÓN DEL CUANTIL 0,95 DE MAREA METEOROLÓGICA CON LOS DISTINTOS ÍNDICES CLIMÁTICOS 0HVHV Fuente: Elaboración propia. 7RGRVORVUHVXOWDGRVREWHQLGRVUHODFLRQDGRVFRQODYDULDELOLGDGFOLPiWLFDLQWHUDQXDOUHÀHMDQ la importancia de esta escala temporal y la necesidad de tenerlos en cuenta en un estudio de cambio climático en la costa. Aunque hoy en día las proyecciones de cambio climático basadas en los modelos FOLPiWLFRVJOREDOHV*&0SUHVHQWDQJUDQGHVLQFHUWLGXPEUHVHQFXDQWRDODUHSURGXFFLyQ¿GHGLJQDGH ORVSDWURQHVFOLPiWLFRVUHVXOWDIXQGDPHQWDOVHUFDSD]GHFXDQWL¿FDUODFRQWULEXFLyQGHFDGDSDWUyQ medido mediante su respectivo índice climático, en las variables objeto de estudio en la costa. 174 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 6.5. Resumen de la variabilidad climática interanual de las dinámicas 3XHVWR TXH OD LQÀXHQFLD GH SDWURQHV FOLPiWLFRV GH PDFURHVFDOD SXHGH VHU XQD GH ODV IXHQWHV PiV LPSRUWDQWHVGHYDULDELOLGDGHVSDFLDO\WHPSRUDOHQODVGLQiPLFDVFRVWHUDVVHKDHVWXGLDGRODLQÀXHQFLD en el oleaje, el nivel del mar y la marea meteorológica de diversos índices climáticos: AO, SAM, SOI, PNA, WP, EP/NP, NAO, EA, CAR, EA/WR, SCA, DMI, AMO, QBO, NBR, NTA, TNA y TSA. VARIABILIDAD CLIMÁTICA /DPD\RULQÀXHQFLDHQODUDPDDOWDGHDOWXUDVGHRODVHREWLHQHSDUDHO17$HQHOQRUWH GH%UDVLOHLVODVFDULEHxDVGHO6XU1,f2HQHOQRUWHGH0p[LFRFRVWDSDFt¿FD(QODV condiciones medias se obtienen ligeras correlaciones positivas (en torno a 0,2) para el índice 62,HQODFRVWD3DFt¿FDQHJDWLYDFRQORVtQGLFHV&$5\17$HQHO$WOiQWLFR6XU\HQHO&DULEH SRVLWLYDVFRQpVWH~OWLPRHQODVFRVWDVGHO3DFt¿FR\DWOiQWLFDVGHO+HPLVIHULR6XU /DGLUHFFLyQGHOÀXMRPHGLRGHHQHUJtDGLUHFFLyQSUHGRPLQDQWHGHOROHDMHVHFRUUHODFLRQD fuertemente con varios índices (por encima de 0,5) en diversas partes de las costas de estudio. Así, se correlaciona negativamente con el NIÑO3en Chile y oeste de México, con el SAM en Centroamérica y extremos sur y norte del dominio de estudio. También se encuentran correlaciones con TSA en las costas de Brasil y Centroamérica, y con NTA con signo negativo en el Caribe. (O1,f2PXHVWUDXQDJUDQLQÀXHQFLDHQHOQLYHOPHGLRGHOPDUHQWRGDODFRVWDSDFt¿FDHQ JHQHUDO\HQODVFRVWDVGHO6XUGH%UDVLOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQGH3HDUVRQSRUHQFLPDGH HQWUHORVGDWRVHVWDQGDUL]DGRV7DPELpQPHUHFHODSHQDGHVWDFDUODFRUUHODFLyQOLJHUDPHQWH SRVLWLYDDOUHGHGRUGHHQHOQLYHOGHOPDUGHOtQGLFH&$5HQODYHUWLHQWHSDFt¿FD(QHO 3DFt¿FRQRUWHGHVWDFDODFRUUHODFLyQFRQHOtQGLFH17$(OtQGLFH$02HVHOTXHPiVLQÀX\HHQ el nivel del mar del mar Caribe (signo negativo). La marea meteorológica muestra correlación con los índices NTA y AMO en el Caribe, GHVWDFDQGRHQHO3DFt¿FRHLVODVFDULEHxDVDOQRUWHODLQÀXHQFLDGHO62,\1,f2 La conclusión general que se puede extraer del análisis de variabilidad climática es que es un factor que es necesario estudiar, puesto que para algunas variables puede explicar gran parte de la YDULDELOLGDGLQWHUDQXDOTXHVHKDSURGXFLGRMXQWRDODVWHQGHQFLDVGHODUJRSOD]R/DVGRVHVFDODVGH WLHPSRGHDPERVIDFWRUHVQRVHGHEHQPH]FODU\DPEDVVRQQHFHVDULDVSDUDHQWHQGHUODYDULDELOLGDG climática del pasado más reciente y poder inferir la posible evolución futura. 175 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 7. Conclusiones generales Este documento es el primero de los documentos desarrollados dentro del “Estudio regional de los HIHFWRV GHO &DPELR &OLPiWLFR HQ OD &RVWD GH $PpULFD /DWLQD \ HO &DULEH´ &$ UHDOL]DGR HQWUH HO Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria y CEPAL. En el presente documento se ha llevado a cabo un estudio sobre las actuales dinámicas costeras en la región. A modo de atlas de resultados se ha obtenido la descripción espacial y temporal de variables FRPRHOQLYHOPHGLRGHOPDUODWHPSHUDWXUDVXSHU¿FLDOGHODJXDGHOPDUODVDOLQLGDGHOROHDMHROD marea, entre otras. Esta descripción de las condiciones físicas actuales constituye el primer paso para emprender un estudio de cómo han cambiado las distintas variables y cuáles puedes ser los efectos en las costas ante variaciones futuras. Una segunda parte del presente documento se ha dedicado al análisis de las tendencias de cambio sobre las distintas variables y una extrapolación de los cambios a los años objetivo 2040, 2050 y 2070, acotando su incertidumbre estadística. Esta parte constituye el punto de apoyo para un análisis de los efectos derivados de estos cambios que se tratarán en el documento 3, referente a impactos en las FRVWDV(QHOGRFXPHQWRVHDQDOL]DODUHDOLGDGGHODUHJLyQHQWpUPLQRVGHYXOQHUDELOLGDG\H[SRVLFLyQ de las costas. No obstante, dada la importancia que tiene la variabilidad climática en muchas de las variables de estudio, se ha considerado prudente estudiar mediante un sencillo análisis de correlación cuál es la LQÀXHQFLDGHGLVWLQWRVSDWURQHVFOLPiWLFRVUHSUHVHQWDGRVSRUtQGLFHVFOLPiWLFRVHQGLVWLQWDVYDULDEOHV DORODUJRGHODVFRVWDVGHHVWXGLR/DLQÀXHQFLDGHHVWRVtQGLFHVHQODYDULDELOLGDGQDWXUDOGHHVWRV índices ha quedado más que probada. 177 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Bibliografía Ardalan A.A. y H. Hashemi-Farahani, (2007). “A harmonic approach to global ocean tide analysis based on TOPEX/POSEIDON satellite”, 0DULQH*HRSK\VLFDO5HVHDUFK 28, 235-255. Barbosa, S. y B. 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Metodologías y técnicas para la elaboración de bases de datos numéricas de alta resolución temporal y espacial del clima marítimo pasado y futuro Debido a la carencia de información sobre oleaje, no sólo en ALyC, sino de forma general en el hemisferio Sur, se ha desarrollado una metodología para la obtención de series horarias de 61 años de duración de parámetros de oleaje a lo largo del área de estudio con una elevada resolución espacial y temporal. A continuación, se describe el modelo numérico, las características de la base de datos generada, y la validación y calibración de la misma con datos instrumentales de satélite y boyas. A1.1.1. Descripción del modelo numérico (OPRGHORQXPpULFRXWLOL]DGRSDUDJHQHUDUODVVHULHVGHROHDMHKDVLGRHOPRGHOR:DYH:DWFK III (Tolman 1997, 1999). Es un modelo de tercera generación desarrollado por la NOAA/NCEP, similar al modelo WAM (WAMDIG 1988, Komen et al 1994). WWIII es el último desarrollo del modelo inicial ::,HODERUDGRSRUOD8QLYHUVLGDGGH'HOIW7ROPDQSRVWHULRUPHQWHUH¿QDGRSRUOD1$6$HQ el WWII. /D YHUVLyQ ::,,, GL¿HUH GH VXV DQWHFHVRUHV HQ PXFKRV H LPSRUWDQWHV SXQWRV GH HVSHFLDO relevancia, que incluyen aspectos relacionados con: la estructura, método numérico de resolución y SDUDPHWUL]DFLRQHVItVLFDV::,,,UHVXHOYHODHFXDFLyQGHEDODQFHGHGHQVLGDGHVSHFWUDO/DKLSyWHVLV fundamental asumida en la resolución es que las propiedades del medio (corrientes y batimetría) así como las del campo de oleaje, varían, en el espacio y en el tiempo, en escalas mucho mayores que una longitud de onda. 185 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 8QDOLPLWDFLyQGHOPRGHORSRUWDQWRHVTXHQRHVFDSD]GHVLPXODUORVHIHFWRVGHSURSDJDFLyQGHO ROHDMHHQSURIXQGLGDGHVUHGXFLGDVWDQH¿FD]PHQWHFRPRRWURVPRGHORV3RUHVWHPRWLYRORVUHVXOWDGRV GHODVVLPXODFLRQHVUHDOL]DGDVFRQHO::,,,VHXWLOL]DQXVXDOPHQWHFRPRFRQGLFLRQHVLQLFLDOHVGHODV simulaciones con el modelo de propagación de oleaje SWAN. El modelo SWAN (Simulating Waves Nearshore, Booij et al. 1999) está también basado en la conservación de acción de onda, pero ha GHPRVWUDGRUHVROYHUPiVH¿FD]PHQWHORVIHQyPHQRVTXHDIHFWDQDOROHDMHHQSURIXQGLGDGHVUHGXFLGDV (OPRGHORGHSURSDJDFLyQ6:$1HVGHDFHSWDGD\JHQHUDOL]DGDDSOLFDFLyQHQODLQJHQLHUtDGHFRVWDVHQ HOPXQGR/DSiJLQDR¿FLDOGHOPRGHORHVZZZVZDQWXGHOIWQO8QDOLVWDFRPSOHWDGHODVUHIHUHQFLDV\ algunas aplicaciones se puede encontrar en: http://vlm089.citg.tudelft.nl/swan/references/references.htm. (OIRU]DPLHQWRTXHVHXWLOL]DHQHOPRGHORGHJHQHUDFLyQGHROHDMHVRQYLHQWRVDPGHDOWXUD de resolución temporal seis horas y espacial según una malla global gaussiana T62, con 192 nodos en ORQJLWXG\HQODWLWXGHQORQJLWXG\HQODWLWXGGHPHGLDGHO5HDQiOLVLVDWPRVIpULFR NCEP/NCAR de Estados Unidos. Estos vientos presentan las ventajas de que cubren, completa y KRPRJpQHDPHQWHHOSHUtRGR\VHDFWXDOL]DQPHVDPHV $&DUDFWHUtVWLFDVGHOUHDQiOLVLV*2:FRQ¿JXUDFLyQ\IRU]DPLHQWRV El reanálisis GOW*OREDO2FHDQ:DYHVGHO,+&VHRUJDQL]DHQGLVWLQWDVHVFDODVHVSDFLDOHV (QSULPHUOXJDUVHKDREWHQLGRHOROHDMHHQXQDPDOODJOREDO¿JXUDTXHSURSRUFLRQDHOROHDMH D HVFDOD PXQGLDO FRQ QRGRV GH UHVROXFLyQ HVSDFLDO LJXDO D HQ ORQJLWXG \ HQ ODWLWXG (Q HVWD PDOODJOREDOVHKDQDQLGDGRQXHYDVPDOODVSDUDHOHVWXGLRGH]RQDVGHGHWDOOHFRQPD\RUJUDGRGH GH¿QLFLyQ6HKDQSODQWHDGRWUHVPDOODVGHGHWDOOHXQDSDUDODFRVWDSDFt¿FDGH6XGDPpULFD\RWUD SDUDODFRVWD$WOiQWLFDDPEDVGHUHVROXFLyQGH[\XQDPDOODGH[SDUDHO&DULEH de mayor resolución espacial por las características de las islas y del Mar del Caribe, siguiendo las UHFRPHQGDFLRQHVGHH[SHULHQFLDVSUHYLDVHQOD]RQDGHOD12$$FRQVXPRGHORRSHUDFLRQDO¿JXUD \¿JXUD FIGURA 1.161 MALLA GLOBAL DEL REANÁLISIS GOW Fuente: Elaboración propia. 186 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática El alcance temporal del reanálisis GOW abarca desde 1948 a 2010, con resolución temporal KRUDULD$XQTXHHQHOHVWXGLRVyORVHKDQXWLOL]DGRODVVHULHVWHPSRUDOHVKDVWDHODxRHOUHDQiOLVLV HVWiVLHQGRDFWXDOL]DGRSHULyGLFDPHQWHDPHGLGDTXHORVYLHQWRVGH1&(3VRQSXEOLFDGRV Los resultados obtenidos para la costa de ALyC han sido: 1) parámetros estadísticos del oleaje de resolución temporal horaria y espacial igual a la de las mallas de detalle y 2) espectros de energía FRQUHVROXFLyQWHPSRUDOGHKRUDV\HVSDFLDOGHDSUR[LPDGDPHQWH FIGURA 1.162 MALLAS DE DETALLE DE REANÁLISIS DE OLEAJE EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE Y RESOLUCIÓN ESPACIAL DE LAS MISMAS Fuente: Elaboración propia. &RPRGDWRVGHIRU]DPLHQWRDWPRVIpULFRVHKDQXWLOL]DGRORVFDPSRVGHYLHQWRDP\HO hielo del reanálisis atmosférico NCEP-NCAR, con resolución temporal de 6 horas y espacial media GHHQODWLWXG\HQORQJLWXG(VWRVGDWRVWLHQHQXQDFREHUWXUDJOREDO\WHPSRUDOGHVGH hasta la actualidad. La correcta determinación del oleaje y su tendencia en esta región del mundo, requiere tener en FXHQWDHOHIHFWRGHORVFLFORQHVWURSLFDOHVTXHHQHO$WOiQWLFR\HQHO3DFt¿FR1RUGHVWHVRQGHQRPLQDGRV huracanes. Sin embargo, la resolución tanto espacial y temporal de los datos NCEP/NCAR, no permite representar adecuadamente la sobreelevación producida por estos fenómenos meteorológicos, por otro ODGRPX\IUHFXHQWHVHQHVWDSDUWHGHOSODQHWD(QOD¿JXUDVHPXHVWUDQODVWUD\HFWRULDVKLVWyULFDV GHORVKXUDFDQHVHQHO$WOiQWLFR\HQHO3DFt¿FR1RUGHVWH 187 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.163 TRAYECTORIAS HISTÓRICAS DE HURACANES EN EL ATLÁNTICO (A) Y EN EL PACÍFICO NORDESTE (B) Fuente: University of Illinois. Department of Atmospheric Sciences. http://www.atmos.uiuc.edu/index.html. 3RUORWDQWRHOHVWXGLRGHOROHDMHHQOD]RQDGHHVWXGLRVHGHEHUtDOOHYDUDFDERHQGRVIDVHV Fase I: *HQHUDFLyQGHUHDQiOLVLVGHDxRVGHROHDMHSDUDWRGDOD]RQDGHHVWXGLR XWLOL]DQGRORVIRU]DPLHQWRV1&(31&$5KDSUR[ Fase II: Generación del oleaje producido por los huracanes ocurridos en el periodo de tiempo 3DUDODREWHQFLyQGHORVIRU]DPLHQWRVGXUDQWHHVWRVHYHQWRVVHKDGHVDUUROODGRXQPRGHOR GHJHQHUDFLyQGHKXUDFDQHVTXHXWLOL]DFRPRGDWRVGHHQWUDGDODEDVHGHGDWRV+85'$7SURSRUFLRQDGD por la NOAA (Estados Unidos). Esta base de datos recoge las trayectorias e intensidades de ciclones tropicales estimados a través de un análisis a SRVWHULRUL de todos los datos disponibles (ver anexo dedicado a los huracanes). (QHVWHHVWXGLRVHKDUHDOL]DGROD)DVH,\XQDQiOLVLVSUHOLPLQDUGHOHIHFWRGHORVKXUDFDQHVHQHO oleaje y marea meteorológica en las costas del Caribe y Centroamérica a partir de formulaciones empíricas. A1.1.3. Validación del reanálisis GOW Los resultados del reanálisis Global han sido validados con datos instrumentales de boyas y GHVDWpOLWH(QFXDQWRDODVER\DVVHKDXWLOL]DGRODUHGH[WHULRUGH233(HQHOOLWRUDOHVSDxRO\ER\DV de la NOAA en el resto del mundo, cubriendo regiones con condiciones de oleaje muy diversas. En la ¿JXUDVHUHSUHVHQWDQODVORFDOL]DFLRQHVH[DFWDVGRQGHVHKDYDOLGDGRHOUHDQiOLVLVFRQUHJLVWURV de boyas a escala global. 188 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.164 BOYAS DE OLEAJE UTILIZADAS PARA LA VALIDACIÓN DE LA MALLA GLOBAL DEL REANÁLISIS GOW Fuente: Elaboración propia. (QWUHOD¿JXUD\OD¿JXUDVHUHSUHVHQWDQYDULRVHMHPSORVGHODYDOLGDFLyQUHDOL]DGD HQDOJXQDVGHODVER\DVXWLOL]DGDVSDUDFRPSUREDUORVUHVXOWDGRVQXPpULFRVGHODPDOODJOREDO/DV VHULHVFRUUHVSRQGHQDODxRPLHQWUDVTXHORVSDUiPHWURVGHFRUUHODFLyQKDQVLGRFDOFXODGRVFRQOD WRWDOLGDGGHOUHJLVWURGHFDGDER\D FIGURA 1.165 VALIDACIÓN EN LA BOYA NOAA 46003. REGIÓN: PACÍFICO NORTE. MALLA GLOBAL Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]5(UURU2UWRJUi¿FR0HGLR506(6HVJR%,$6 &RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255Scatter Index6, 189 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.166 VALIDACIÓN EN LA BOYA NOAA 46005. REGIÓN: PACÍFICO NORTE. MALLA GLOBAL Fuente: Elaboración propia. 1RWD %LVHFWUL] 5 (UURU 2UWRJUi¿FR 0HGLR 506( 6HVJR %,$6 &RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&2556FDWWHU,QGH[6, FIGURA 1.167 VALIDACIÓN EN LA BOYA DE SILLEIRO INDEFINIDAS (OPPE). REGIÓN: ATLÁNTICO NORTE. MALLA GLOBAL Fuente: Elaboración propia. 1RWD %LVHFWUL] 5 (UURU 2UWRJUi¿FR 0HGLR 506( 6HVJR %,$6 &RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&2556FDWWHU,QGH[6, 190 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.168 VALIDACIÓN EN LA BOYA DE BILBAO INDEFINIDAS (OPPE). REGIÓN: ATLÁNTICO NORTE. MALLA GLOBAL Fuente: Elaboración propia. 1RWD %LVHFWUL] 5 (UURU 2UWRJUi¿FR 0HGLR 506( 6HVJR %,$6 &RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&2556FDWWHU,QGH[6, Para ver la validación en alturas y periodo de pico en el Caribe, se muestran a continuación las series temporales durante los años 2007 y 2008 de la boya 41043 de la NOAA, al Norte de la isla de 3XHUWR5LFRYpDVH¿JXUD 191 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.169 SERIES TEMPORALES DE ALTURA DE OLA Y PERIODO DE PICO EN LA BOYA 41043 DE LA NOAA, AL NORTE DE LA ISLA DE PUERTO RICO Fuente: Elaboración propia. &RQHO¿QGHYHUHOGLVWLQWRFRPSRUWDPLHQWRHQXQDV]RQDV\RWUDV\HQHVSHFLDOHQORVH[WUHPRV REVpUYHVHOD¿JXUDGRQGHVHFRPSDUDQORVFXDQWLOHVGHODVER\DV\(QOD boya 41040 se aprecia la presencia de un huracán registrado por la boya y que no ha sido modelado en el reanálisis ya que los vientos globales NCEP no incluyen correctamente los vientos provocados 192 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática SRUFLFORQHVRKXUDFDQHV3RUHVWDUD]yQVHKDSODQWHDGRODQHFHVLGDGGHOPRGHODGRGHORVYLHQWRVGH KXUDFDQHVDSDUWLUGHGDWRVKLVWyULFRV\XQPRGHORDQDOtWLFRFRQHO¿QGHPRGHODUHOROHDMHHQOD]RQD tropical en los periodos de tiempo en que tuvieron lugar estas tormentas. FIGURA 1.170 GRÁFICOS DE DISPERSIÓN Y CUANTILES PARA LAS BOYAS 41043, 32302 Y 41040 Fuente: Elaboración propia. Nota: Obsérvese la presencia de un huracán en el registro de la boya 41040 (derecha). Además, como queda patente en la boya 32302, los resultados numéricos del modelo comparados con los registros instrumentales presentan cierta dispersión, en especial la diferencia es mayor en los FXDQWLOHV H[WUHPRV 3RU HVWD UD]yQ HV QHFHVDULR UHDOL]DU XQD FDOLEUDFLyQ HVSDFLDO GH ORV UHVXOWDGRV numéricos para disminuir la dispersión y mejorar la concordancia de los resultados numéricos con los registros instrumentales en todo el dominio de estudio. Los resultados del reanálisis GOW también han sido contrastados con medidas hechas desde VDWpOLWH'HVGHDVHKDQFDOFXODGRHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ¿JXUDHOHUURUFXDGUiWLFR PHGLRHOtQGLFHGHGLVSHUVLyQ6FDWWHU,QGH[\HOVHVJR%LDVGHORVGDWRVGHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH FIGURA 1.171 ERROR MEDIO CUADRÁTICO ENTRE EL REANÁLISIS GOW Y DATOS DE SATÉLITE. PERIODO: MARZO A MAYO 2000 Fuente: Elaboración propia. 193 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A1.1.4. Calibración del reanálisis GOW (QYLVWDGHODQHFHVLGDGGHFRUUHJLUORVGDWRVQXPpULFRVGHROHDMHHQFLHUWDVORFDOL]DFLRQHV para que se asemejen a los registros instrumentales, se requiere plantear un modelo de calibración del oleaje. El modelo paramétrico propuesto tiene en cuenta la dirección del oleaje y responde a la ecuación 0LQJXH]HWDO Hc Į(ș)Â+scb(ș) (A1.1) Siendo Hsc la altura de ola sin calibrar y Hc la altura calibrada. Las características del modelo de calibración planteado son las siguientes. 6HXWLOL]DQORVGDWRVGHVDWpOLWHDGTXLULGRVSRUHO,+&DQWDEULDSDUDHOSUR\HFWRH[SOLFDGRVHQ HODSDUWDGRVREUHODVIXHQWHVGHLQIRUPDFLyQ±¿JXUD±(QFDGDSXQWRVHVHOHFFLRQDORVGDWRV GHDOUHGHGRUDXQDGLVWDQFLDGH\HQGLUHFFLyQSHUSHQGLFXODUDODFRVWDGHIRUPDTXHHQHOFDVRGH las islas no se seleccionan datos que se encuentran al resguardo de las mismas, puesto que el oleaje es GLVWLQWRHQDOWXUD\GLUHFFLyQDXQODGR\DORWURGHODVPLVPDVYpDVH¿JXUD /DEDVHGHGDWRVGHVDWpOLWHKDVLGRFRPSUDGDDODHPSUHVD$48$7,&$ODFXDOKDUHDOL]DGR el exhaustivo control de calidad de la base de datos necesario para su uso. Dichas bases de datos provienen de la red AVISO: http://www.aviso.oceanobs.com/. FIGURA 1.172 DATOS DE SATÉLITE ADQUIRIDOS PARA EL ESTUDIO Fuente: Elaboración propia. 194 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.173 SELECCIÓN DE DATOS DE SATÉLITE EN TORNO A UN PUNTO DE LA COSTA PACÍFICA DE MÉXICO, UTILIZANDO UN CRITERIO DE BÚSQUEDA DESDE TIERRA Fuente: Elaboración propia. &RQ HO ¿Q GH HYLWDU ORV GDWRV IXHUD GH UDQJR RXWOLHUV que provocan los huracanes y que GLVWRUVLRQDQ OD FDOLEUDFLyQ HQ OD ]RQD WURSLFDO VH KD SODQWHDGR XQ FULWHULR GH HOLPLQDFLyQ GH HVWRV SXQWRV EDVDGR HQ XQ DQiOLVLV GH UHVLGXRV QRUPDOL]DGRV (Q OD ¿JXUD VH UHSUHVHQWD XQ JUi¿FR GH GLVSHUVLyQ DO 1RUWH GH &RORPELD GRQGH ORV SXQWRV D]XOHV UHSUHVHQWDQ ORV GDWRV DGPLWLGRV HQ OD calibración mientras que en rojo se han descartado los RXWOLHUV FIGURA 1.174 IDENTIFICACIÓN DE OUTLIERS EN LA CALIBRACIÓN DEL OLEAJE 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 1RWD(QHOHMHKRUL]RQWDOVHUHSUHVHQWDORVYDORUHV GH OD DOWXUD GH ROD VLJQL¿FDQWH GH ORV UHJLVWURV instrumentales y en el eje vertical el resultado del PRGHORQXPpULFR(QURMRVHLGHQWL¿FDQORVRXWOLHUV LGHQWL¿FDGRV 195 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Los parámetros del modelo (a y b en ec. (1.4)) se ajustan a VSOLQHV que tienen en cuenta la dirección de procedencia del oleaje, de forma que la transformación de las alturas de ola varía de unas GLUHFFLRQHVDRWUDV(VWHHIHFWRGLUHFFLRQDOTXHGDUHÀHMDGRHQODVURVDVGHFDOLEUDFLyQGHFDGDSXQWR FRPRVHDSUHFLDHQHOHMHPSORGHOD¿JXUD FIGURA 1.175 ROSA DE CALIBRACIÓN EN FUNCIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL OLEAJE CON INTERVALO DE CONFIANZA DEL 95% Fuente: Elaboración propia. El ajuste de los parámetros del modelo se hace calibrando los cuantiles de la población de los datos, en lugar de los datos instantáneos, con el resultado de que los extremos, menos frecuentes y por tanto representados en menor número en los registros, pero más energéticos, quedan ponderados en el PpWRGRGHFDOLEUDFLyQ¿JXUD 196 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.176 GRÁFICOS DE CUANTILES DEL REANÁLISIS DE OLEAJE (IZQUIERDA) Y DE LOS DATOS DE SATÉLITE (DERECHA) Fuente: Elaboración propia. 8QD YH] REWHQLGRV ORV SDUiPHWURV GHO PRGHOR VH DSOLFD D ODV VHULHV KRUDULDV GH ROHDMH OD transformación dada por la ecuación de calibración. El efecto de la calibración se puede observar en la ¿JXUD\¿JXUD FIGURA 1.177 EJEMPLOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA CALIBRACIÓN EN LOS CUANTILES DE ALTURA DE OLA Fuente: Elaboración propia. 1RWD(QODL]TXLHUGDODFDOLEUDFLyQDIHFWDHQPD\RUJUDGRDORVH[WUHPRVPLHQWUDVTXHHQODGHUHFKDHOHIHFWRVH aprecia tanto en las alturas pequeñas como en las mayores. 197 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.178 EFECTO ESPACIAL DE LA CALIBRACIÓN. VALORES DE LOS ÍNDICES RMSE (ERROR CUADRÁTICO MEDIO) (A Y B) Y SCATTER INDEX (C Y D) EN EL OLEAJE GLOBAL, ANTES (A Y C) Y DESPUÉS DE LAS CORRECCIONES (B Y D) Fuente: Elaboración propia. 198 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (V QHFHVDULR GHVWDFDU TXH OD FDOLEUDFLyQ GHO ROHDMH VyOR VH UHDOL]D HQ DOWXUDV GH ROD \D TXH OD ~QLFD LQIRUPDFLyQ KRPRJpQHD HQ $/\& GH TXH VH GLVSRQH HV OD DOWXUD VLJQL¿FDQWH SRU PHGLR GH ORV satélites. Ni el periodo ni la dirección se pueden calibrar por la inexistencia de datos, y mucho menos la forma espectral. Respecto a posibles errores en la dirección, parte del error observado en la altura de ola VLJQL¿FDQWHSRGUtDYHQLUSURYRFDGRSRUXQHUURUHQODGLUHFFLyQSHUR\DTXHHOGHVIDVHHQWUHODVVHULHVGH ODVER\DV\HOUHDQiOLVLVQRHVVLJQL¿FDWLYRODYDULDEOHDOWXUDGHRODHQXQSXQWRHVXQLQGLFDGRULQGLUHFWR de la dirección de propagación, y por tanto, la dirección se puede considerar correcta. Más aún, en la validación con boyas se observa una adecuada correlación con las direcciones registradas en las mismas. A1.2. Metodologías y técnicas para la elaboración de bases de datos numéricas de alta resolución temporal y espacial de marea meteorológica Se denomina marea meteorológica VWRUP VXUJH a la sobreelevación del nivel del mar debido a la tensión tangencial que ejerce el viento sobre una masa de agua y a los gradientes de presión atmosférica. Esta sobreelevación es uno de los componentes para determinar el nivel del mar total y su importancia UHODWLYDUHVSHFWRDODPDUHDDVWURQyPLFD\RWURVIDFWRUHVGHSHQGHGHOD]RQDJHRJUi¿FDDQDOL]DGD3RU ORWDQWRSDUDFDOFXODUHOULHVJRGHLQXQGDFLyQGHODFRVWDHQ$/\&HVQHFHVDULRDQDOL]DUHOYDORUGHOD marea meteorológica ya que es uno de los componentes de la variable cota de inundación (CI) y nivel del mar total (NM). En este estudio se ha desarrollado una metodología para la obtención de series horarias de 61 años de duración (1948-2008) de marea meteorológica para toda el área de estudio. A continuación, se describe HOPRGHORQXPpULFR\ORVGDWRVXWLOL]DGRVDVtFRPRODVFDUDFWHUtVWLFDVGHODEDVHGHGDWRVJHQHUDGD\OD validación de la misma. A1.2.1. Descripción del modelo numérico (OPRGHORXWLOL]DGRSDUDHOFiOFXORGHODPDUHDPHWHRUROyJLFDKDVLGRHOPRGHORWULGLPHQVLRQDO de circulación ROMS 5HJLRQDO2FHDQ0RGHOLQJ6\VWHPdesarrollado por el Ocean Modeling Group de 5XWJHUV'HELGRDTXHHOPRGHORLQFOX\HDOJRULWPRVItVLFRV\QXPpULFRVDOWDPHQWHH¿FLHQWHV\SUHFLVRV HQODDFWXDOLGDGHVWiVLHQGRDPSOLDPHQWHXWLOL]DGRSRUODFRPXQLGDGFLHQWt¿FDVLHQGRVXDSOLFDELOLGDG GHGLYHUVDtQGROH+DLGYRJHOHWDO0DUFKHVLHOORHWDO3HOL]HWDO'L/RUHQ]R Dinniman et al., 2003; Budgell, 2005; Warner et al., 2005a, b; Wilkin et al., 2005). El modelo ROMS resuelve de forma numérica las ecuaciones conocidas como ecuaciones primitivas, en las que asume que la presión sigue una ley hidrostática. Las ecuaciones primitivas engloban la ecuación de conservación de cantidad de movimiento, la de conservación de la masa, la de transporte de distintas sustancias como la temperatura y la salinidad, y la ecuación de estado para el cómputo de la GHQVLGDGGHODJXD(QHVWHHVWXGLRGDGRHOFDUiFWHUEDURWUySLFRGHOIHQyPHQRDUHVROYHUVHKDXWLOL]DGR la versión 2D del modelo. A1.2.2. Datos y metodología Batimetría /DEDWLPHWUtDXWLOL]DGDSURYLHQHGHODEDVHGHGDWRVGHPLQXWRVGHUHVROXFLyQ(7232(VWD base de datos contiene la batimetría de los océanos a escala global, proveniente de datos de altimetría (satélite) (véase capítulo 3). 8WLOL]DQGRHVWDEDWLPHWUtDVHKDUHDOL]DGRXQDPDOODTXHFXEUHWRGRHOGRPLQLRGHFiOFXORFRQ UHVROXFLyQGH(QOD¿JXUDVHSXHGHYHUODFRQ¿JXUDFLyQGHODEDWLPHWUtDXQDYH]LQWHUSRODGDD la malla del dominio de cálculo. 199 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.179 BATIMETRÍA UTILIZADA EN LA GENERACIÓN DE REANÁLISIS DE MAREA METEOROLÓGICA EN LA ZONA DE ESTUDIO. MALLA 1 (RESOLUCIÓN: 1/4º) Fuente: Elaboración propia. Forzamientos atmosféricos /RVIRU]DPLHQWRVTXHVHXWLOL]DQHQHOPRGHORGHFLUFXODFLyQVRQYLHQWRVDPGHDOWXUD\ SUHVLyQDQLYHOGHOPDU6/3FRQUHVROXFLyQWHPSRUDOGHVHLVKRUDV\HVSDFLDOGHHQODWLWXG \HQORQJLWXGSURYHQLHQWHVGHO&HQWUR1&(31&$5GH(VWDGRV8QLGRV(VWRVGDWRVFXEUHQ FRPSOHWD\KRPRJpQHDPHQWHHOSHUtRGR\VHDFWXDOL]DQPHVDPHV /D FRUUHFWD GHWHUPLQDFLyQ GHO QLYHO GHO PDU \ VX WHQGHQFLD HQ HVWD ]RQD UHTXLHUH WHQHU HQ FXHQWDHOHIHFWRGHORVFLFORQHVWURSLFDOHVTXHHQHO$WOiQWLFR\HQHO3DFt¿FR1RUGHVWHVRQGHQRPLQDGRV huracanes. Sin embargo, la resolución tanto espacial y temporal de los datos NCEP/NCAR, no permite representar adecuadamente la sobreelevación producida por estos fenómenos meteorológicos, por otro ODGRPX\IUHFXHQWHVHQHVWDSDUWHGHOSODQHWD(QOD¿JXUDVHPRVWUDURQODVWUD\HFWRULDVKLVWyULFDV GHORVKXUDFDQHVHQHO$WOiQWLFR\HQHO3DFt¿FR1RUGHVWH 3RUORWDQWRHOHVWXGLRGHODPDUHDPHWHRUROyJLFDHQOD]RQDGHHVWXGLRVHGHEHUtDOOHYDUDFDER en dos fases: Fase I: Generación de reanálisis de 61 años (1948-2008) de marea meteorológica para toda la ]RQDGHHVWXGLRFRQGHUHVROXFLyQPDOODYpDVH¿JXUDXWLOL]DQGRORVIRU]DPLHQWRV1&(3 1&$5KDSUR[ Fase II: Generación de la sobreelevación del nivel del mar producida por los huracanes RFXUULGRV HQ HO SHULRGR GH WLHPSR 3DUD OD REWHQFLyQ GH ORV IRU]DPLHQWRV GXUDQWH HVWRV 200 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática HYHQWRVVHKDGHVDUUROODGRXQPRGHORGHJHQHUDFLyQGHKXUDFDQHVTXHXWLOL]DFRPRGDWRVGHHQWUDGDOD base de datos HURDAT proporcionada por la NOAA (Estados Unidos). Esta base de datos recoge las trayectorias e intensidades de ciclones tropicales estimados a través de un análisis aSRVWHULRUL de todos los datos disponibles (ver anexo dedicado a los huracanes). Como en el caso del oleaje, en este estudio se ha llevado a cabo la Fase I y una versión VLPSOL¿FDGDGHXQHVWXGLRHQGHWDOOHGHORVKXUDFDQHVEDVDGRHQIRUPXODFLRQHVHPStULFDV Arranque del modelo y condiciones de contorno (OLQLFLRGHODVLPXODFLyQQXPpULFDVHUHDOL]DHQHQHURGH\GDGRTXHHVHOSULPHUPHV SDUDHOTXHH[LVWHQIRU]DPLHQWRV1&(31&$5HODUUDQTXHGHOPRGHORGHEHUHDOL]DUVH³HQIUtR´(V GHFLUQRVHFXHQWDFRQFRQGLFLRQHVLQLFLDOHVGHVXSHU¿FLHOLEUHQLGHYHORFLGDGGHODFRUULHQWH3RUHVH motivo hay un periodo, denominado “de calentamiento” del modelo en el que los resultados no son YiOLGRV3DUDHVWDFRQ¿JXUDFLyQVHKDREWHQLGRTXHHVWHSHULRGRWLHQHXQDGXUDFLyQGHXQRVGtDV(O UHVWRGHORVPHVHVXWLOL]DQFRPRFRQGLFLyQLQLFLDOORVYDORUHVGHODVYDULDEOHVREWHQLGRVHQHO~OWLPR instante del mes simulado anteriormente. Por lo tanto, en la serie de 61 años solamente los primeros 15 días de enero de 1948 son desechables. (QFXDQWRDODVFRQGLFLRQHVGHFRQWRUQRVHKDXWLOL]DGRODFRQGLFLyQGHEDUyPHWURLQYHUVR XWLOL]DQGRORVYDORUHVGHSUHVLyQGH1&(31&$5 A1.2.3. Características del reanálisis GOS (Global Ocean Surge) en ALyC La base de datos obtenida, a partir de ahora denominada reanálisis GOS*OREDO2FHDQ6XUJH del IHC, abarca desde 1948 a 2008, con resolución temporal horaria. Los resultados obtenidos son la elevación del nivel del mar por marea meteorológica para la costa de ALyC (dominio representado en OD¿JXUD\UHVROXFLyQHVSDFLDOLJXDOD(QOD¿JXUD\¿JXUDVHSUHVHQWDQGRV HMHPSORVGHUHVXOWDGRVGHVXSHU¿FLHOLEUHHQGLIHUHQWHV]RQDVSDUDXQDIHFKDGHWHUPLQDGD FIGURA 1.180 RESULTADOS DEL REANÁLISIS GOS DE ELEVACIÓN DE LA SUPERFICIE LIBRE DEBIDA A MAREA METEOROLÓGICA PARA LA FECHA 17/12/1992. ZONA GOLFO DE MÉXICO Y CARIBE Fuente: Elaboración propia. 201 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.181 RESULTADOS DEL REANÁLISIS GOS DE ELEVACIÓN DE LA SUPERFICIE LIBRE DEBIDA A MAREA METEOROLÓGICA PARA LA FECHA 17/12/1992. ZONA AMÉRICA DEL SUR Fuente: Elaboración propia. A1.2.4. Validación del reanálisis GOS en ALyC Los resultados del reanálisis GOS han sido validados con los datos instrumentales de mareógrafos obtenidos del Centro de Nivel del Mar de la Universidad de Hawaii (UHSLC), descritos HQHO&DStWXOR$FRQWLQXDFLyQVHPXHVWUDDPRGRGHHMHPSORODYDOLGDFLyQUHDOL]DGDHQGLIHUHQWHV SXQWRVGHODFRVWDWDQWRHQHO$WOiQWLFRFRPRHQHO3DFt¿FRSDUDFRPSUREDUORVUHVXOWDGRVGHOUHDQiOLVLV (QOD¿JXUDVHPXHVWUDODORFDOL]DFLyQ\HOQRPEUHGHORVPDUHyJUDIRVXWLOL]DGRVSDUD YDOLGDUGLFKRVSXQWRV'HVGHOD¿JXUDDOD¿JXUDVHUHSUHVHQWDODFRPSDUDFLyQGXUDQWH un año, de la serie de marea meteorológica registrada por el mareógrafo y la obtenida del reanálisis. (Q ODV JUi¿FDV VXSHULRUHV VH PXHVWUD HQ URMR OD VHULH PHGLGD \ HQ D]XO OD VHULH QXPpULFD (Q ODV JUi¿FDVLQIHULRUHVVHPXHVWUDQORVGLDJUDPDVGHGLVSHUVLyQRVFDWWHUSORWV de los datos del mareógrafo IUHQWH DO PRGHOR \ OD FRPSDUDFLyQ FXDQWLOFXDQWLO $GHPiV VH LQGLFDQ HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ UHVSHFWRDODELVHFWUL]5HOVHVJR%,$6HOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ&255\HOHUURUFXDGUiWLFR medio (RMSE). Los parámetros de correlación han sido calculados con la totalidad del registro de cada mareógrafo. Se puede observar una buena relación entre la serie registrada por el mareógrafo y la serie numérica, variando el RMSE entre 5 y 10 cm. El sesgo se mantiene cercano a 0 y la correlación YDUtDHQWUHODVSRVLFLRQHVDQDOL]DGDV(QORVSXQWRVVLWXDGRVHQHO1RUWHGH0p[LFRHOUHDQiOLVLVUHÀHMD resultados menores que aquellos registrados por los mareógrafos. Esto es debido a la presencia de máximos relacionados con tormentas tropicales y huracanes que no quedan recogidos adecuadamente HQORVIRU]DPLHQWRVGHYLHQWR1&(3(QORVPDUHyJUDIRVGH6XGDPpULFDVHKDGHWHFWDGRXQDFRUUHODFLyQ mayor, asociada a una mejor calidad de los campos de presión y viento del reanálisis atmosférico NCEP/NCAR. 202 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.182 LOCALIZACIÓN Y NOMBRE DE LOS MAREÓGRAFOS Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.183 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H775A LOCALIZADO EN EL GOLFO DE MÉXICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( 203 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.184 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H280A LOCALIZADO EN LA COSTA DEL ATLÁNTICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( FIGURA 1.185 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H281A LOCALIZADO EN LA COSTA DEL ATLÁNTICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( 204 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.186 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H567A LOCALIZADO EN LA COSTA DEL PACÍFICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( FIGURA 1.187 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H081A LOCALIZADO EN LA COSTA DEL PACÍFICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( 205 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.188 COMPARACIÓN DE LA SERIE DE MAREA METEOROLÓGICA DEL REANÁLISIS GOS CON EL MAREÓGRAFO H287A LOCALIZADO EL SUR DE CHILE Fuente: Elaboración propia. 1RWD%LVHFWUL]56HVJR%,$6&RH¿FLHQWHGH&RUUHODFLyQ&255(UURU 2UWRJUi¿FR0HGLR506( A1.3. Metodologías y técnicas para la generación de series horarias de marea astronómica A1.3.1. Descripción de la base de datos Como se ha comentado en el apartado 2 de este documento, la base de datos de marea astronómica GOT *OREDO 2FHDQ 7LGHV GHO ,+& VH KD REWHQLGR XWLOL]DQGR GDWRV SURFHGHQWHV GHO modelo global de mareas TPXO, desarrollado por la Universidad de Oregon (Egbert et al., 1994; Egbert y Erofeeva, 2002). El TPXO es un modelo inverso de mareas que asimila la información del nivel del mar derivada de las observaciones del sensor TOPEX/Poseidon. Dicho modelo representa un ajuste óptimo (en términos de mínimos cuadrados) de la ecuación de marea de Laplace a los datos de satélite resultantes de la misión TOPEX/Poseidon. Actualmente, el modelo TPXO es uno de los modelos globales de marea más precisos. La base de datos TPXO, resultante del modelo, proporciona cuatro componentes armónicas semidiurnas (M2, S2, N2, K2), cuatro componentes diurnas (K1, O1, P1, Q1) y dos de largo periodo (Mf y Mm). Los datos se proporcionan en una malla con cobertura global de 1440 x 721 puntos con GHUHVROXFLyQHVSDFLDOWDQWRHQODWLWXGFRPRHQORQJLWXG/DEDVHGHGDWRV73;2DVtFRPRXQD descripción más detallada del modelo numérico, se pueden encontrar en la siguiente dirección web: http://volkov.oce.orst.edu/tides/global.html. 206 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A1.3.2. Aplicación de la base de datos TPXO en el reanálisis GOT /DEDVHGHGDWRVGHVFULWDSUHYLDPHQWHKDVLGRXWLOL]DGDSDUDFDOFXODUODPDUHDDVWURQyPLFDHQ la costa de ALyC. Concretamente, se ha calculado la marea astronómica en los puntos a lo largo de la FRVWDTXHVHPXHVWUDQHQOD¿JXUD FIGURA 1.189 LOCALIZACIÓN DE LOS PUNTOS A LO LARGO DE LA COSTA DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE EN LOS QUE SE HA CALCULADO LA MAREA ASTRONÓMICA Fuente: Elaboración propia. 3DUDFDGDSXQWRGHODFRVWDGH$/\&YHU¿JXUDVHKDQH[WUDtGRODVFRPSRQHQWHVDUPyQLFDV de la base de datos TPXO. Con estas componentes armónicas, se ha calculado para cada punto, la marea astronómica en el período 1948-2100, con resolución temporal horaria. Con objeto de obtener la variación GHODPRGXODFLyQQRGDOGHODPDUHDDVWURQyPLFDODSUHGLFFLyQVHKDUHDOL]DGRDxRDDxR 3DUDFDOFXODUODPDUHDDVWURQyPLFDVHKDQXWLOL]DGRODVKHUUDPLHQWDVGHSURFHVDGRGHGDWRV desarrolladas por la institución francesa,QVWLWXWGH5HFKHUFKHSRXUOH'HYHORSSHPHQW(http://roms.mpl. LUGIU\HOPRGHORGHDQiOLVLVDUPyQLFRWBWLGH3DXORZLF]HWDODPSOLDPHQWHXWLOL]DGRHQWUHOD FRPXQLGDGFLHQWt¿FD Los resultados obtenidos para la costa de ALyC han sido: 1) serie horaria de marea astronómica HQHOSHULRGR\FDUDFWHUL]DFLyQGHODPDUHDDVWURQyPLFDPHGLDQWHHODQiOLVLVGHSDUiPHWURV FRPRODDPSOLWXGPi[LPDGHODPDUHDODFDUDFWHUL]DFLyQHVWDGtVWLFDGHOUDQJRGHPDUHD\ODYDULDFLyQ de los máximos anuales. 207 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A1.3.3. Validación del reanálisis GOT en ALyC Los resultados del reanálisis de marea astronómica GOT han sido validados con datos instrumentales de mareógrafos procedentes del Centro de Nivel del Mar de la Universidad de Hawaii 8+6/&KWWSLOLNDLVRHVWKDZDLLHGXXKVOFUTGVKWPO/DVVHULHVGHGDWRVXWLOL]DGDVSUHVHQWDQXQD resolución temporal horaria, y su registro varía entre 1940 y 2007, dependiendo de la estación. (Q OD ¿JXUD VH PXHVWUD OD ORFDOL]DFLyQ GH ORV PDUHyJUDIRV TXH VH KDQ XWLOL]DGR SDUD validar los resultados de marea astronómica en la región de ALyC. FIGURA 1.190 LOCALIZACIÓN DE LOS MAREÓGRAFOS Fuente: Elaboración propia sobre la base de datos de los mareógrafos del Centro del Nivel del Mar de la Universidad de Hawaii (UHSLC). Para validar los resultados obtenidos, la marea astronómica calculada según el procedimiento descrito anteriormente, ha sido comparada con la marea astronómica obtenida a partir de los datos de mareógrafos. El procedimiento seguido en la validación, para cada mareógrafo, se puede describir en los siguientes pasos: a) 3UHGLFFLyQGHPDUHDDVWURQyPLFDXWLOL]DQGRODVFRQVWDQWHVDUPyQLFDVGHODEDVHGHGDWRV TPXO en un punto de la costa de ALyC, denominado punto objetivo. b) Selección de un mareógrafo próximo al punto objetivo. c) Análisis armónico de la serie de nivel del mar del mareógrafo. El análisis armónico del nivel del mar se ha obtenido aplicando la técnica desarrollada por Foreman (1977) implementada en el modelo WBWLGH3DXORZLF]HWDO d) 3UHGLFFLyQ GH OD PDUHD DVWURQyPLFD XWLOL]DQGR ODV FRQVWDQWHV DUPyQLFDV REWHQLGDV HQ HO paso 3. 208 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática e) Comparación de la marea astronómica calculada con las constantes de la base de datos TPXO y la resultante del análisis de los datos de mareógrafos. f) Estimación de las diferencias observadas mediante el cálculo de parámetros estadísticos, FRPRHOHUURUFXDGUiWLFRPHGLR506(\HOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ 'HVGH OD ¿JXUD D OD ¿JXUD VH PXHVWUD OD YDOLGDFLyQ UHDOL]DGD FRQ DOJXQRV GH ORVPDUHyJUDIRV(QHVWDV¿JXUDVVHPXHVWUDSDUDGLIHUHQWHVSXQWRVORFDOL]DGRVWDQWRHQODFRVWDGHO $WOiQWLFRFRPRHQODFRVWDGHO3DFt¿FRODFRPSDUDFLyQHQWUHODVHULHGHPDUHDDVWURQyPLFDFDOFXODGD con los datos TPXO en el punto objetivo y la calculada a partir de datos de mareógrafos. El periodo DQDOL]DGR FRUUHVSRQGH DO DxR (Q HO PDSD JUi¿FD VXSHULRU L]TXLHUGD VH PXHVWUD HQ URMR OD SRVLFLyQGHOSXQWRREMHWLYR\HQYHUGHODORFDOL]DFLyQGHOPDUHyJUDIRPiVSUy[LPR(QODJUi¿FDFHQWUDO e inferior se muestran, respectivamente, la predicción de marea astronómica durante el año 2002 y una DPSOLDFLyQHQHOSHUtRGR/DJUD¿FDVXSHULRUGHUHFKDPXHVWUDHO506(GXUDQWH todo el año, limitándose en rojo el valor de 0,1 m. Los resultados presentados muestran una buena relación entre la predicción de marea astronómica obtenida del mareógrafo y la obtenida con la base de datos TPXO, obteniéndose errores, en general, del orden de 0,1 m. FIGURA 1.191 VALIDACIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN EL CARIBE Fuente: Elaboración propia. 209 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.192 VALIDACIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN CENTROAMÉRICA Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.193 VALIDACIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN LA COSTA DEL PACÍFICO Fuente: Elaboración propia. 210 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.194 VALIDACIÓN EN UN PUNTO VALIDACIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN LA COSTA DEL ATLÁNTICO Fuente: Elaboración propia. Con el objetivo de obtener un valor representativo del error cometido, se ha calculado el valor PHGLR GHO 506( HQ FDGD SXQWR \ VH KD UHSUHVHQWDGR HVSDFLDOPHQWH (Q OD ¿JXUD VH REVHUYD que en general, las diferencias observadas entre ambas series son pequeñas. Concretamente, el valor mínimo y máximo del RMSE es 0,02 y 0,16 m respectivamente. FIGURA 1.195 VALOR MEDIO DEL ERROR MEDIO CUADRÁTICO DE LOS RESIDUOS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 211 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Para describir el comportamiento conjunto de ambas series de marea astronómica, se ha UHSUHVHQWDGRHOGLDJUDPDGHGLVSHUVLyQ\VHKDFDOFXODGRHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ(QODV¿JXUDV GHVGHOD¿JXUDDOD¿JXUDVHPXHVWUDQORVGLDJUDPDVGHGLVSHUVLyQFRUUHVSRQGLHQWHVDODV VHULHVGHPDUHDDVWURQyPLFDTXHVHPXHVWUDQHQ¿JXUDVDQWHULRUHV(OPDSDGHODL]TXLHUGDPXHVWUDOD ORFDOL]DFLyQGHOPDUHyJUDIR/DJUi¿FDGHODGHUHFKDPXHVWUDHOGLDJUDPDGHGLVSHUVLyQ\HOFRH¿FLHQWH GHFRUUHODFLyQ(QWRGRVORVFDVRVVHREVHUYDXQEXHQDMXVWHHQWUHDPEDVVHULHVVLHQGRHOFRH¿FLHQWHGH correlación mayor de 0,8 en todos los puntos. (QOD¿JXUDVHPXHVWUDODYDULDFLyQHVSDFLDOGHOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ5 2) obtenido para cada punto. Los resultados muestran que R 2 es próximo a 1 en la mayoría de los puntos. FIGURA 1.196 DIAGRAMA DE DISPERSIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN EL CARIBE Fuente: Elaboración propia. Nota: Se muestra también la comparación cuantil-cuantil, el FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ UHVSHFWR D OD ELVHFWUL] 5 HO VHVJR %,$6HOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ&255\HOHUURUFXDGUiWLFR medio (RMSE). FIGURA 1.197 DIAGRAMA DE DISPERSIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN CENTROAMÉRICA Fuente: Elaboración propia. Nota: Se muestra también la comparación cuantil-cuantil, el FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ UHVSHFWR D OD ELVHFWUL] 5 HO VHVJR %,$6HOFRH¿FLHQWHGHFRUUHODFLyQ&255\HOHUURUFXDGUiWLFR medio (RMSE). 212 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.198 DIAGRAMA DE DISPERSIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN LA COSTA DEL PACÍFICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD 6H PXHVWUD WDPELpQ OD FRPSDUDFLyQ FXDQWLOFXDQWLO HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ UHVSHFWR D OD ELVHFWUL] 5 HO VHVJR %,$6 HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ &255 \ HO error cuadrático medio (RMSE). FIGURA 1.199 DIAGRAMA DE DISPERSIÓN EN UN PUNTO DE LA COSTA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE LOCALIZADO EN LA COSTA DEL ATLÁNTICO Fuente: Elaboración propia. 1RWD 6H PXHVWUD WDPELpQ OD FRPSDUDFLyQ FXDQWLOFXDQWLO HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ UHVSHFWR D OD ELVHFWUL] 5 HO VHVJR %,$6 HO FRH¿FLHQWH GH FRUUHODFLyQ &255 \ HO error cuadrático medio (RMSE). 213 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.200 VALOR DEL COEFICIENTE DE CORRELACIÓN R 2 Fuente: Elaboración propia. A1.3.4. Caracterización de la marea astronómica 8QDYH]YDOLGDGDODEDVHGHGDWRVGHPDUHDDVWURQyPLFD*27VHKDXWLOL]DGRHVWDLQIRUPDFLyQ SDUDFDUDFWHUL]DUODPDUHDDVWURQyPLFDHQ$/\& Para ello, en cada punto se ha calculado la siguiente información: 1) amplitud máxima de la marea astronómica (Máximo nivel histórico), 2) serie temporal de la carrera de marea (CM), 3) carrera de marea superada en el 50%, 10%, 5% y 1% de los casos, 4) carrera de marea máxima para cada año y 5) desviación estándar de los máximos anuales de la carrera de marea. (QOD¿JXUD¿JXUD\¿JXUDVHPXHVWUDDPRGRGHHMHPSORODVHULH*27 (marea astronómica en el período 1948-2100), en tres puntos correspondientes a la costa del Caribe, 3DFt¿FR\$WOiQWLFRUHVSHFWLYDPHQWH 214 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.201 MAREA ASTRONÓMICA EN EL PERIODO 1948-2100 EN UN PUNTO LOCALIZADO EN LA COSTA DEL CARIBE 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.202 MAREA ASTRONÓMICA EN EL PERIODO 1948-2100 EN UN PUNTO LOCALIZADO EN EL PACÍFICO 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 215 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.203 MAREA ASTRONÓMICA EN EL PERIODO 1948-2100 EN UN PUNTO LOCALIZADO EN EL ATLÁNTICO 0HWURV Fuente: Elaboración propia. (QOD¿JXUDVHPXHVWUDODDPSOLWXGPi[LPDGHODPDUHDDVWURQyPLFDDORODUJRGHOD FRVWDGH$/\&6HSXHGHREVHUYDUTXHORVYDORUHVPtQLPRVVHSUHVHQWDQHQOD]RQDGHO&DULEHVLHQGR como máximo del orden de 0,5-0,6 m, y los valores máximos en la costa de Argentina, pudiendo DOFDQ]DUDPSOLWXGHVGHPDUHDGHHQWUHDP FIGURA 1.204 AMPLITUD MÁXIMA DE LA MAREA ASTRONÓMICA EN EL PERIODO 1948-2100 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 216 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Bibliografía Anexo 1 Booij, N., Ris, R. C. y Holthuijsen, L. H. (1999), “A third-generation wave model for coastal regions, Part I: Model description and validation”, -RXUQDORI*HRSK\VLFDO5HVHDUFK 104, C4, pp.7649-7666. 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Esta posibilidad es una de las vías óptimas para mejorar los eventos extremos asociados a KXUDFDQHVHQODEDVHGHGDWRV¿QDO6LQHPEDUJRSXHGHOOHJDUDWUDGXFLUVHHQXQWHGLRVRHMHUFLFLRGH simulación numérica que, comúnmente, se ve condicionado por enormes tiempos computacionales de HMHFXFLyQ\XQHQRUPHHVIXHU]RHQHOSRVWSURFHVRGHFDGDHVWDGRGHPDUDVRFLDGRDORVHYHQWRVGH DOWDHQHUJtDDWPRVIpULFD(VWRVHMXVWL¿FDUtD~QLFDPHQWHHQHOFDVRTXHVHGHVHHREWHQHUODHYDOXDFLyQ horaria de cada estado de mar para un tiempo limitado de reanálisis (por ejemplo un evento de huracán aislado, un mes de temporada de huracanes de un año dado, etc.) y no para los 54 años cada hora. Esta ODERUHQVtVHUtDREMHWRGHXQHVWXGLRHVSHFt¿FRGHELGRDVXFRPSOHMLGDG Otra posibilidad para evaluar estadísticamente las variaciones del oleaje y nivel del mar para todos los años, cada hora, es emplear modelos analíticos, que permiten, de forma rápida, sencilla, FRPSXWDFLRQDOPHQWHH¿FLHQWH\FXDQWLWDWLYDPHQWHDGHFXDGDREWHQHUGLFKRVSDUiPHWURVFDGDKRUDHQ todo el periodo de reanálisis, para su posterior tratamiento estadístico. (VLPSRUWDQWHVHxDODUTXHGLFKRVPRGHORVDQDOtWLFRVVHEDVDQHQVLPSOL¿FDFLRQHVLPSRUWDQWHV (modelos lineales, paramétricos, unidimensionales, sin procesos disipativos de energía, etc.), que en ocasiones pueden llegar a obtener resultados cuantitativamente inadecuados, si los comparamos con los PRGHORVQXPpULFRV::\5206VLORTXHVHGHVHDHVDQDOL]DUODHYROXFLyQKRUDULDGHFDGDHVWDGR de mar asociados a eventos de huracanes a lo largo de los 54 años de datos disponibles, desde 1955 hasta 2008. 3RU RWUR ODGR ORV PRGHORV DQDOtWLFRV VXHOHQ DSRUWDU UHVXOWDGRV DGHFXDGRV VL DQDOL]DPRV OD HVWDGtVWLFD GHO JUXHVR GH HYHQWRV DVRFLDGRV D WRUPHQWDV WURSLFDOHV \ KXUDFDQHV \ ¿QDOPHQWH QRV pueden aportar una idea muy certera de la magnitud de los eventos extremos de oleaje y nivel de mar SRU HIHFWR GH ORV KXUDFDQHV WUDGXFLGD HQ PDSDV FRVWHURV GH Pi[LPRV GH DOWXUD GH ROD VLJQL¿FDQWH periodo pico del estado de mar, nivel del mar, presión y viento, altamente aplicable al diseño y gestión profesional en el campo de la ingeniería costera y portuaria. 220 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática (QHVWHFDStWXORVHUHDQDOL]DQORVFDPSRVGHSUHVLyQ\YLHQWRXWLOL]DQGRGDWRVKLVWyULFRVGH KXUDFDQHV\WRUPHQWDVWURSLFDOHVSDUDIRU]DUGLIHUHQWHVPRGHORVDQDOtWLFRV\SDUDPpWULFRVTXHSHUPLWHQ obtener el comportamiento estadístico de los parámetros asociados al oleaje y nivel del mar en los 54 DxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHVHQOD]RQDGHO$WOiQWLFR1RUWH&DULEH*ROIRGH0p[LFR\3DFt¿FR1RUHVWH ±¿JXUD± FIGURA 1.206 POSICIÓN E INTENSIDAD HISTÓRICA (54 AÑOS) DE LOS HURACANES ANALIZADOS EN EL PRESENTE ESTUDIO Fuente: Imagen tomada del National Hurricane Center, NOAA. http://www.csc.noaa.gov/beta/hurricanes/#app=2b16&3722-selectedIndex=0. Los campos de presión y viento generados con estos modelos, como se comprueba en las YDOLGDFLRQHV UHDOL]DGDV VH DMXVWDQ DGHFXDGDPHQWH D ORV GDWRV LQVWUXPHQWDOHV \ VXSRQHQ XQD EXHQD representación de ambas variables. Con respecto a la generación del oleaje y la marea meteorológica, HO XVR GH PRGHORV SDUDPpWULFRV GLVWD PiV GH OD UHDOLGDG SRU IHQyPHQRV GH JHQHUDFLyQ GH ]RQDV GH sombra y características no tenidas en cuenta en los modelos. No obstante, los resultados son muy VDWLVIDFWRULRVHQODVER\DVHVWXGLDGDVDXPHQWDQGRHOJUDGRGHFRQ¿DQ]DGHORVUHVXOWDGRVHQ]RQDV donde los efectos de abrigo de la costa puedan ser ignorados. Además, en el análisis estadístico de los resultados, y a efectos de impactos en las costas en los escenarios contemplados para el análisis de riesgo, se considera el máximo de las series, en el que se puede despreciar los efectos de protección por islas ya que el máximo vendrá condicionado por aquel evento que incidiera de manera más directa. Por tanto, la distribución estadística de los resultados generados mediante esta técnica no es adecuada ya TXHFLHUWRVSXQWRVHLQVWDQWHVHVWDUiQPDOPRGHODGRVVLQHPEDUJRHOYDORUPi[LPRDOFDQ]DGRWLHQH PiVJUDGRGHFRQ¿DQ]DTXHDTXHOOD 221 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A2.2. Objetivo y metodología El objetivo del presente capítulo es la determinación de los mapas históricos de presión, oleaje, viento y nivel del mar considerando eventos de huracán, a través del uso de modelos analíticos y paramétricos. Este objetivo general se descompone en los siguientes objetivos parciales que serán abordados y desarrollados en los subcapítulos siguientes: a) Evaluación y validación de los mapas de presión por presencia de huracanes. b) Evaluación y validación de los mapas de viento por presencia de huracanes. c) Evaluación y validación de los PDSDVGHROHDMHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHHs y periodo de pico 7S), por presencia de huracanes. d) Evaluación de la marea meteorológica VWRUPVXUJHpor presencia de huracanes. e) Obtención de los PDSDV GH HVWDGtVWLFRV GH ODV YDULDEOHV DQDOL]DGDV GXUDQWH DxRV GH reanálisis asociadas a los eventos de huracán. La metodología de análisis consiste en aplicar de manera encadenada y ordenada los resultados obtenidos con el modelo de presiones para alimentar al modelo de viento, posteriormente el modelo de ROHDMH\¿QDOPHQWHGHORVPRGHORVGHYLHQWR\SUHVLyQORVPRGHORVGHPDUHDPHWHRUROyJLFD A2.3. Evaluación y validación de los mapas de presión El modelado de la presión atmosférica originada por el efecto del paso de una tormenta tropical o un huracán, se basa en el modelo denominado Hydromet-Rankin Vortex (1980), y se puede estimar fácilmente siguiendo la expresión que se muestra a continuación: 5 PU 30(P1±30 ) ÂH (±²U ) (A2.1) Donde, P0 es la presión en el centro del huracán en mbar. PU es la presión a una distancia radial r en km. P1HVODSUHVLyQHQOD]RQDLQDOWHUDGDSRUHOKXUDFiQQRUPDOPHQWHPEDU 5HVHOUDGLRGHYLHQWRVFLFORVWUy¿FRVPi[LPRVHQNP /D¿JXUDPXHVWUDODJHRPHWUtDGHXQPDSDGHSUHVLRQHVFXDOTXLHUDSDUDORVSDUiPHWURV de 5=31,95 km, y P0 =930 mb para un dominio de 1.200 km x 1.200 km. 222 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.207 EJEMPLO DEL MAPA DE PRESIONES OBTENIDAS CON EL MODELO HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) Fuente: Elaboración propia. Por lo tanto, para poder evaluar espacialmente y temporalmente los mapas de presión DWPRVIpULFDPRGL¿FDGDSRUHOSDVRGHOKXUDFiQHVQHFHVDULRFRQRFHUSDUDFDGDLQVWDQWHGHWLHPSROD SUHVLyQFHQWUDO\HOUDGLRGHYLHQWRVFLFORVWUy¿FRVDVtFRPRODSRVLFLyQJHRJUi¿FDGHORMRGHOKXUDFiQ y las posiciones o dominio numérico en donde se desea evaluar dicho mapa (valores del radio U). La información de la posición espacial y temporal de los eventos relacionados a los huracanes, así como los datos de presión central asociados, nombre y fechas del huracán se pueden acceder a través del servicio web de la NOAA y el 1DWLRQDO+XUULFDQH&HQWHUde los EEUU. Para el presente estudio, se ha descargado un total de 40450 avisos de huracán (datos de ORQJLWXGODWLWXGIHFKDVQRPEUH\SUHVLyQFHQWUDOFDGDKRUDVSDUDOD]RQDGHO$WOiQWLFR1RUWH&DULEH \*ROIRGH0p[LFR\XQWRWDOGHSDUDOD]RQDGHO3DFt¿FR1RUHVWH Esta información cubre fechas desde el año 1851 en el Atlántico y desde el año 1949 en el 3DFt¿FRVLQHPEDUJRFRPLHQ]DDVHUKRPRJpQHDHQFXDQWRDORVGDWRVGHSUHVLyQFHQWUDOGHOKXUDFiQ a partir de los años 50 en cada una de las dos bases de datos. 'LFKDVEDVHVGHGDWRVDSRUWDGDVSRUOD12$$QRLQFOX\HQODLQIRUPDFLyQGHOUDGLRFLFORVWUy¿FR cada 6 horas, y de hecho, este dato solo se puede encontrar en ocasiones en boletines de la NOAA que aisladamente mencionan el valor de dicho parámetro para aquellos huracanes de especial trascendencia. 3RUHOORSDUDSRGHUHYDOXDUHOUDGLRFLFORVWUy¿FRVHKDHPSOHDGRODVLJXLHQWHUHODFLyQOLQHDO PDWHPiWLFD TXH UHODFLRQD HO 5DGLR FLFORVWUy¿FR FRQ OD SUHVLyQ FHQWUDO GHO KXUDFiQ REWHQLGD FRQ OD observación y medición espacial de 26 huracanes presentada por Silva et al. (2002). 5=Â30 ± 223 (A2.2) CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Finalmente, para poder evaluar los diferentes mapas históricos de los huracanes de 60 años de UHDQiOLVLVVHKDFRQVLGHUDGRXQiUHDGHDQiOLVLVGH[JUDGRVJHRJUi¿FRVTXHKDQWHQLGRTXHVHU transformados a coordenadas UTM cada instante de tiempo, y se ha tenido que interpolar los boletines de huracán que originalmente se encuentran cada 6 horas, en datos horarios. /D¿JXUD\OD¿JXUDPXHVWUDQXQHMHPSORGHORVPDSDVGHSUHVLyQREWHQLGRVSDUD dos huracanes históricamente energéticos, el Katrina del año 2005 y el Kenna del año 2002, para los RFpDQRV$WOiQWLFR\3DFt¿FRUHVSHFWLYDPHQWH FIGURA 1.208 MAPA DE VARIACIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA PARA EL HURACÁN KATRINA (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17:00 HRS) PEDU Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de la NOAA y del National Hurricane Center. 224 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.209 MAPA DE VARIACIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA PARA EL HURACÁN KENNA (24-OCTUBRE DE 2002 A LAS 09:00 HRS) PEDU Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de la NOAA y del National Hurricane Center. 8QDYH]HPSOHDGRHOPRGHORSDUDREWHQHUORVPDSDVGHSUHVLRQHVVHKDSURFHGLGRDYDOLGDU ORV UHVXOWDGRV REWHQLGRV FRQ GDWRV LQVWUXPHQWDOHV SURYHQLHQWHV GH PHGLFLRQHV UHDOL]DGDV SRU ODV boyas del Atlántico/Golfo de México tipo NDBC 0HWHRURORJLFDO2FHDQGHO1DWLRQDO%RX\&HQWHU de OD12$$YHU¿JXUDFRQGDWRVKLVWyULFRV\KRUDULRVGHSUHVLyQPDJQLWXGGHOYLHQWRGLUHFFLyQ GHOYLHQWRDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSHULRGRGHSLFRHQWUHRWURVGHVGHDSUR[LPDGDPHQWH FIGURA 1.210 MAPA DE POSICIÓN Y NOMBRE DE LAS BOYAS TIPO NDBC DEL NATIONAL DATA BUOY CENTER DE LA NOAA Fuente: Imagen tomada de: http://www.ndbc.noaa.gov/. 225 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 8QDYH]HPSOHDGRHOPRGHORSDUDREWHQHUORVPDSDVGHSUHVLRQHVVHUHDOL]DODFRPSUREDFLyQ directa entre datos medidos y datos numéricos obtenidos con el modelo Hydromet-Rankin Vortex SDUDGLVWLQWRVKXUDFDQHVHQODV¿JXUDVVLJXLHQWHV/DVFRRUGHQDGDVGHODVER\DVGHOD12$$ empleadas en este estudio son las mostradas en el cuadro 1.11. CUADRO 1.11 COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LA LOCALIZACIÓN DE LAS BOYAS DE LA NOAA EN EL ATLÁNTICO/CARIBE ID 41008 Lon -80,871 Lat 31,402 ID 44018 Lon Lat -69,305 41,255 ID 42041 Lon Lat -90,462 27,504 41003 -80,1 30,4 44011 -66,58 41,111 42038 -92,555 27,421 41012 -80,533 30,041 44008 -69,247 40,503 42002 -93,666 25,79 41009 -80,166 28,519 44017 -72,046 40,691 42019 -95,36 27,913 41006 -77,4 29,3 44025 -73,166 40,25 42035 -94,413 29,232 41010 -78,471 28,906 44004 -70,433 38,484 42020 -96,695 26,966 41016 -76,5 24,6 44001 -73,6 38,7 42016 -88,1 30,2 42025 -80,4 24,9 44012 -74,6 38,8 42007 -88,769 30,09 42080 -81,934 24,396 44009 -74,702 38,464 41041 -46,008 14,357 42036 -84,517 28,5 44014 -74,836 36,611 41040 -53,008 14,477 42039 -86,008 28,791 44006 -75,4 36,3 41043 -65,014 29,989 42005 -85,9 30 41001 -72,734 34,704 42059 -67,496 15,006 42009 -87,5 29,3 41036 -76,953 34,211 41018 -75 15 42040 -88,205 29,205 41002 -75,415 32,382 42055 -94,046 22,017 42015 -88,2 30,1 41004 -79,099 32,501 42056 -85,059 19,874 44027 -67,314 44,273 41048 -69,649 30,978 42057 -81,501 16,834 44007 -69,247 40,503 41047 -71,491 27,469 42058 -75,064 15,093 44005 -69,14 43,189 41046 -70,87 23,867 41044 -58,695 21,652 44013 -70,651 42,346 10000 -88 27,5 41049 -63 27,5 42001 -89,667 25,9 Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de la NOAA. 226 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.211 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) Fuente: Elaboración propia. 227 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.212 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN GILBERT (1988) Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.213 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN MITCH (1998) Fuente: Elaboración propia. 228 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.214 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR(TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN WILMA (2005) Fuente: Elaboración propia. 229 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.215 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE PRESIÓN PARA EL MODELO HURAC-HYDROMET-RANKIN VORTEX (1980) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN IKE (2008) Fuente: Elaboración propia. (Q ODV ¿JXUDV DQWHULRUHV VH REVHUYD XQD PX\ EXHQD FRUUHODFLyQ HQWUH ORV GDWRV GH SUHVLyQ atmosférica medidos por las boyas de la NOAA y los datos obtenidos con el modelo analítico. 230 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A2.4. Evaluación y validación de los mapas de viento El modelado de las magnitudes vectoriales del viento asociado a los efectos del paso de una tormenta tropical o un huracán, se basa en los resultados obtenidos con el modelo Hydromet-Rankin Vortex, aplicados el modelo de Bretschneider (1990), el cual determina los valores del gradiente máximo del FDPSRGHYLHQWRV\ODYHORFLGDGTXHDOFDQ]DHOYLHQWRDGLH]PHWURVVREUHHOQLYHOGHOPDU El gradiente máximo de vientos U5 (en km/h) para un ciclón estacionario se puede determinar a través de la siguiente ecuación: U5 =Â¥31±30 ±ÂIÂ5 (A2.3) Donde, I es el parámetro de Coriolis I=ȦsinɎ En función de la velocidad angular de la tierra Ȧ=UDGKy Ɏ es la latitud en grados. &RQHVWDLQIRUPDFLyQVHSXHGHHYDOXDUODYHORFLGDGGHOYLHQWRHQNPKDGLH]PHWURVVREUHHO nivel del mar para un huracán en movimiento y para una distancia radial U medida desde el centro de dicha perturbación atmosférica. :=()VÂ85Â9) cos (șȕ)) (A2.4) Donde șȕ representa el ángulo total entre la velocidad de traslación V)(velocidad del movimiento del huracán en km/h) y la velocidad del viento a una distancia radial U5 (en km/h). )V es el factor de amortiguamiento que se evalúa como la relación que se aproxima a través de las siguientes relaciones. U 4,798 )V =1–0,971Âexp (–6,826(— ) ) 5 U para ² < 1 (hacia el centro del huracán) 5 U U U para ² KDFLDHOH[WHULRUGHOKXUDFiQ )V = exp ($Â1n3 (—)Âexp (% · 1n (—) 5 5 5 )) (A2.5) Donde, $ –0,99 · (1,066–exp (–1,936 · ( IÂ5 U5 % –0,357 · (1,4456–exp (–5,2388 · ( ))) IÂ5 U5 ))) /D¿JXUDPXHVWUDODJHRPHWUtDGHXQPDSDGHYLHQWRFXDOTXLHUDSDUDORVSDUiPHWURVGH 5=31,95 km, y P0 =930 mb para un dominio de 1.200 km x 1.200 km. 231 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.216 EJEMPLO DEL MAPA DE VIENTO OBTENIDO CON EL MODELO DE BRETSCHNEIDER (1990) Fuente: Elaboración propia. $OLJXDOTXHFRQHOPRGHORGHSUHVLyQVHSURFHGHDUHDOL]DUXQHMHUFLFLRGHYDOLGDFLyQFRQ el modelo de viento de Brestchneider (1990) para diferentes eventos de huracanes de especial interés ocurridos en el Océano Atlántico. Se emplean nuevamente las posiciones espacial y temporal de los eventos relacionados a los KXUDFDQHV GH OD EDVH GH GDWRV GH OD 12$$ WDQWR SDUD HO 2FpDQR 3DFt¿FR FRPR SDUD HO $WOiQWLFR HPSOHDQGR GH QXHYR ORV YDORUHV REWHQLGRV SDUD HO UDGLR FLFORVWUy¿FR GH FDGD KXUDFiQ FDGD KRUD \ evaluando las ecuaciones en un área de análisis de 20 x 20 grados. /D¿JXUD\¿JXUDPXHVWUDQXQHMHPSORGHORVPDSDVREWHQLGRVGHYLHQWRPDJQLWXG y dirección) para los dos huracanes históricamente energéticos, el Katrina del año 2005 y el Kenna del DxRSDUDORVRFpDQRV$WOiQWLFR\3DFt¿FRUHVSHFWLYDPHQWHVHUHODFLRQDQGLUHFWDPHQWHFRQOD ¿JXUD\OD¿JXUDPRVWUDGDVHQHODSDUWDGRDQWHULRU 232 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.217 MAPA DE VARIACIÓN DEL VIENTO PARA EL HURACÁN KATRINA (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17:00 HRS) .LOyPHWURVPHWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.218 MAPA DE VARIACIÓN DEL VIENTO PARA EL HURACÁN KENNA (24-OCTUBRE DE 2002 A LAS 11:00 HRS) .LOyPHWURVPHWURV Fuente: Elaboración propia. 233 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática $FRQWLQXDFLyQVHPXHVWUDQODV¿JXUDVUHVXOWDQWHVGHOWUDEDMRGHYDOLGDFLyQGHORVGDWRVGH viento obtenidos con el modelo de Bretschneider (1990) (módulo de velocidad a 10 m sobre el nivel del mar) para diferentes huracanes, comparados con datos instrumentales provenientes de mediciones UHDOL]DGDV SRU ODV ER\DV GHO $WOiQWLFR*ROIR GH 0p[LFR WLSR 1'%& 0HWHRURORJLFDO2FHDQ GHO 1DWLRQDO%RX\&HQWHUde la NOAA. /DV FRPSDUDFLRQHV PXHVWUDQ TXH HO PRGHOR GH YLHQWR XWLOL]DGR VH FRPSRUWD GH PDQHUD adecuada tanto espacialmente como temporalmente, mostrando una buena correlación con los datos medidos por las boyas de la NOAA. No obstante, en ocasiones, muestra una sobreestimación de los valores del módulo de la velocidad de aproximadamente el 15%. FIGURA 1.219 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) Fuente: Elaboración propia. 234 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.220 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN GILBERT (1988) Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.221 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN MITCH (1998) Fuente: Elaboración propia. 235 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.222 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN WILMA (2005) Fuente: Elaboración propia. 236 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.223 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE VIENTO PARA EL MODELO DE HURAC-BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y REANÁLISIS NCEP/NCAR (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN IKE (2008) Fuente: Elaboración propia. 237 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática A2.5. Evaluación y validación de los mapas de oleaje 8QDYH]HYDOXDGRVORVPDSDVGHSUHVLyQ\YLHQWRFRQORVPRGHORVSDUDPpWULFRVGH+ROODQG\ Brestchneider (1990) respectivamente, el siguiente paso en el proceso de análisis de variables derivadas, HVHOFiOFXORGHORVSDUiPHWURVUHODFLRQDGRVFRQHOROHDMHDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH+V y periodo de pico 7S y su variación espacio-temporal a lo largo del paso del huracán. Se ha discutido en apartados anteriores la posibilidad de modelar numéricamente los parámetros del oleaje con base en los mapas de viento a través de modelos numéricos de última generación, y en consecuencia obtener mapas de oleaje de gran calidad, que logran integrar de forma realista diferentes SURFHVRVGHSURSDJDFLyQGHOROHDMHLQWHUDFFLRQDQFRQORVFRQWRUQRVRURJUi¿FRV\EDWLPpWULFRV\WLHQHQ en cuenta efectos de disipación de energía. Sin embargo, esta alternativa de cálculo conlleva un complejo pre-proceso y post proceso de ODLQIRUPDFLyQDVtFRPRXQDEDMDH¿FLHQFLDHQODREWHQFLyQGHJUDQGHVYRO~PHQHVGHUHVXOWDGRVVLVH GHVHDUHDOL]DUHOUHDQiOLVLVGHORV~OWLPRVDxRVGHHYHQWRVGHKXUDFDQHVORFXDOSXHGHVREUHSDVDUHO tiempo de análisis destinado al presente estudio. Por ello, en la metodología que se presenta para la obtención de los parámetros estadísticos de oleaje para considerar los eventos de huracán en los 61 años de reanálisis, se ha optado por la revisión en el estado del arte de tres diferentes modelos analíticos que se encargan de obtener los mapas de DOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH\SHULRGRGHSLFREDMRODLQÀXHQFLDGHHYHQWRVGHKXUDFiQSDUDVXSRVWHULRU implementación en el presente estudio. Los modelos de oleaje estudiados son (ejemplo de los mapas obtenidos para los tres modelos XWLOL]DGRVVHPXHVWUDQHQOD¿JXUD¿JXUD¿JXUD\¿JXUD 0RGHORGHROHDMHGH%UHWVFKQHLGHUSDUDHYDOXDUODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWH+Vpara XQFLFOyQQRHVWDFLRQDULRHQDJXDVLQGH¿QLGDV ( +V 0,2557 · )K 1– 7V=12,1 6,69 ·1& 1 + 10,3 · 1& – 3,25 · 1&2 (șȕ) ) · ¥5Â(P ±3 ) · (1+V2··cos ) U ·F 1 0 R Hs g Donde, ș +ȕ representa el ángulo total entre la velocidad de traslación. g es la aceleración de la gravedad en m/s². 1& HVHOQ~PHURGH&RULROLVFLFORVWUy¿FR )K se calcula a través de la siguiente relación: U Para ² < 1 (hacia el centro del huracán): 5 )K 2 ) U –1) 1–0,8974 · (·² 5 U U 1,0742 · (· ² –1)+0,07382 · (·² –1) 2 5 5 238 V (A2.6) CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática U Para ² (hacia el exterior del huracán): 5 U U –1) 1& · (·² –1) 1–0,8974 · (·² 5 5 )K ± 1 U U U U 2 1,0742 · (· ² –1)+0,07382 · (·² –1) 1+& · (· ² –1)+ ² –1) 2 10 (·² 5 5 5 5 & \¿QDOPHQWH& 0,37 · 1& 0,13 + 1& FIGURA 1.224 MAPA DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE PARA EL HURACÁN KATRINA, MODELO DE BRETSCHNEIDER (1990) (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17.00 HORAS) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 0RGHOR GH ROHDMH GH <RXQJ (1988), basado en la obtención y ajuste de la altura de ola VLJQL¿FDQWHPi[LPDDMXVWDGDGLUHFWDPHQWHDGLDJUDPDVVLQWpWLFRVDSRUWDGRVSRUXQPRGHORQXPpULFR DSOLFDGRSDUDDJXDVLQGH¿QLGDV (VJÂ[ ) JÂ[ 0,045 ( ) V JÂ+Smax 0,0016 Vmax2 JÂ7Smax 2ʌÂ9max2 0,5 2 max 0,33 2 max 239 (A2.7) CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Donde, U ȥDÂ9max2EÂ9maxÂ9)FÂ9)2 GÂ9maxHÂ9)I 5ƍ 5ƍ= 22,5x103 · log(5)–70,8x103 a= –2,175x10 –3 b= 1,506x10 –2 c= –1,223x10 –1 d= 2,190x10 –1 H= 6,737x10 –1 I= 7,980x10 –1 ȥ= –0,015Â9maxÂ9) FIGURA 1.225 MAPA DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE PARA EL HURACÁN KATRINA, MODELO DE YOUNG (1988) (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17.00 HORAS) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 0RGHORGHROHDMHJHQHUDGRSRUYLHQWRSUHVHQWDGRHQHO6KRUH3URWHFWLRQ0DQXDO (SPM PRGL¿FDGRSDUDFRQVLGHUDUORVHIHFWRVGHOIRQGRVREUHHOROHDMHTXHVHSURSDJDGHVGHHOKXUDFiQ (profundidades intermedias o reducidas). 240 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática JÂ+S U$2 0,25 · tanh 0,6 (JÂK ) U 2 (JÂ2) U ) JÂK 0,6( U ) 4,3x10 –5 0,75 $ 2 $ · tanh 0,5 0,75 tanh2 2 $ (A2.8) JÂ7S U$ 8,3 · tanh 0,76 ( ) JÂK U$2 ( ) JÂK 0,76( U ) 4,1x10 –5 0,375 · tanh 1/3 JÂ2) U$2 0,375 tanh3 2 $ U$ es la velocidad generada por el huracán a 10 metros sobre el nivel del mar en m/s. Kes la profundidad en metros asociada a cada U$. ) es el IHWFK o distancia del punto objetivo a cada posición espacial de los datos del mapa de vientos. Para evaluar la profundidad K en todo el dominio de cálculo, se han empleado las batimetrías publicadas por el *HQHUDO%DWK\PHWULF&KDUWRIWKH2FHDQV (GEBCO) (http://www.gebco.net/), con una UHVROXFLyQGHPDOODGHVHJXQGRVJHRJUi¿FRV /DV PDOODV GH EDWLPHWUtD HPSOHDGDV SDUD ORV GRPLQLRV GHO 2FpDQR 3DFt¿FR \ $WOiQWLFR VH PXHVWUDQHQOD¿JXUD FIGURA 1.226 MAPA DE BATIMETRÍA EMPLEADA PARA EL MODELO DEL SPM-MODIFICADO (1984) Fuente: GEBCO. 241 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.227 MAPA DE ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE PARA EL HURACÁN KATRINA, MODELO DEL SPM-MODIFICADO (1984) (27-AGOSTO DE 2005 A LAS 17.00 HORAS) 0HWURV Fuente: Elaboración propia. A continuación se muestran las comparaciones de Hs y 7S entre los tres modelos de oleaje XWLOL]DGRVHQHOSUHVHQWHHVWXGLRORVGDWRVPHGLGRVSRUODVER\DVGHOD12$$\ORVGDWRVGHHs y7S obtenidos con la base de datos GOW. (QGLFKDVFRPSDUDFLRQHVVHREVHUYDTXHHOPRGHORPRGL¿FDGRGHO630DSRUWDUHVXOWDGRV PiVFHUFDQRVDODVPHGLFLRQHVGHODVER\DVGHOD12$$WDQWRSDUDODDOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHFRPR para el periodo de pico, llegando a simular adecuadamente la tendencia en el aumento de la altura de ola y el periodo tras el paso del huracán, así como la disminución en el tiempo y en el espacio tras el SDVRGHGLFKRIHQyPHQRDWPRVIpULFR$GLFLRQDOPHQWHHQOD¿JXUDVHSXHGHYHUFyPRHOPRGHOR GHO630PRGL¿FDGRLQWHQWDDGDSWDUVHDOFRQWRUQREDWLPpWULFR\PRGL¿FDORVYDORUHVHVSDFLDOHVGH+V con base en dicha información aportada por el GEBCO. El modelo de Young (1988) es el que peor predice el comportamiento del oleaje, llegando a sobreestimar en muchas ocasiones el valor de Hs, y en otras lo subestima sin mostrar una tendencia R FRPSRUWDPLHQWR GH¿QLGR SRVLEOHPHQWH GHELGR D TXH GLFKD IRUPXODFLyQ KD VLGR FRPSOHWDPHQWH GH¿QLGDSDUDVXDSOLFDFLyQHQSURIXQGLGDGHVLQGH¿QLGDV\SDUDHOSUHVHQWHHVWXGLRLQWHUHVDHYDOXDU el comportamiento de los parámetros del oleaje asociados al huracán en profundidades reducidas e LQWHUPHGLDVQRVyORLQGH¿QLGDV El modelo de oleaje Bretschneider (1990), se comporta adecuadamente para aquellas boyas ORFDOL]DGDVHQDJXDVPiVSURIXQGDVSHURWLHQGHDVXEHVWLPDUORVYDORUHVGHOROHDMHWUDVHOSDVRGHO huracán conforme la comparación se mueve hacia aguas menos profundas (posición de cada boya de la NOAA), y no logra simular adecuadamente el periodo de pico asociado al oleaje. 242 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.228 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE HS Y TP PARA LOS MODELOS: BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), YOUNG (1988) (PUNTOS VERDES), SPM-MODIFICADO (PUNTOS ROJOS), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y DATOS DE LA BASE DE DATOS GOW (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN KATRINA (2005) Fuente: Elaboración propia. 243 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.229 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE HS Y TP PARA LOS MODELOS: BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), YOUNG (1988) (PUNTOS VERDES), SPM-MODIFICADO (PUNTOS ROJOS), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y DATOS DE LA BASE DE DATOS GOW (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN GILBERT (1988) Fuente: Elaboración propia. 244 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.230 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE HS Y TP PARA LOS MODELOS: BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), YOUNG (1988) (PUNTOS VERDES), SPM-MODIFICADO (PUNTOS ROJOS), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y DATOS DE LA BASE DE DATOS GOW (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN CHARLEY (2004) Fuente: Elaboración propia. 245 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.231 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE HS Y TP PARA LOS MODELOS: BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), YOUNG (1988) (PUNTOS VERDES), SPM-MODIFICADO (PUNTOS ROJOS), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y DATOS DE LA BASE DE DATOS GOW (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN WILMA (2005) Fuente: Elaboración propia. 246 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.232 COMPARACIÓN DE LAS SERIES HORARIAS DE HS Y TP PARA LOS MODELOS: BRETSCHNEIDER (1990) (PUNTOS AZULES), YOUNG (1988) (PUNTOS VERDES), SPM-MODIFICADO (PUNTOS ROJOS), DATOS DE LAS BOYAS (PUNTOS NEGROS) Y DATOS DE LA BASE DE DATOS GOW (TRIÁNGULOS NEGROS), PARA EL HURACÁN IKE (2008) Fuente: Elaboración propia. 247 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Es importante mencionar que ninguno de los tres modelos de oleaje mostrados en este apartado, consideran los procesos de transformación y disipación del oleaje por fenómenos como la refracción, GLIUDFFLyQUHÀH[LyQURWXUD\DVRPHUDPLHQWRFXDQGRSRVLEOHPHQWHORVHIHFWRVFRQMXQWRVGHGLIUDFFLyQ UHIUDFFLyQHQDTXHOODV]RQDVSURWHJLGDVSRUDFFLGHQWHVRURJUi¿FRVVRQORVTXHFRQGLFLRQHQODREWHQFLyQ GHUHVXOWDGRVDGHFXDGRV~QLFDPHQWHHOPRGHOR630PRGL¿FDGRLQWHQWDFRUUHJLUORVSDUiPHWURVGHO oleaje por efecto de asomeramiento del oleaje en función del fondo). Parece lógico pensar que la bondad del modelo del oleaje, depende en gran parte de la posibilidad de considerar los contornos físicos y batimétricos, por lo tanto, se decide emplear el modelo PRGL¿FDGRGHO630SDUDUHDOL]DUHOUHDQiOLVLVGHORVDxRVGHGDWRVGHKXUDFDQHV\DTXHORV puntos de control del estudio se situarán a lo largo de la costa a profundidades intermedias y someras. A2.6. Evaluación y validación de los mapas de marea meteorológica La marea meteorológica o VWRUP VXUJH generada por huracanes o ciclones tropicales es uno de los fenómenos naturales con mayor poder destructivo y que más muertes causa a nivel mundial. En 1900 la población de Galveston, Texas, fue sorprendida por esta marea meteorológica matando a 6,000 personas y arrasando la ciudad. El oleaje asociado a los huracanes que se ve sobrelevado por la marea meteorológica representa un serio peligro tanto para la navegación en altamar como en el interior de las bahías de abrigo, y para plataformas marinas, así como estructuras portuarias y costeras. Los daños a las estructuras se generan por la constante acción energética del oleaje sobre las estructuras y por la inundación de las partes bajas de dichas instalaciones. Entre los daños se HQFXHQWUDQODVRFDYDFLyQGHFLPLHQWRVHQHGL¿FLRVGDxRVHQPXURVGHFRQWHQFLyQHURVLyQGHSOD\DV\ litorales, naufragio o daño de embarcaciones, destrucción de las instalaciones portuarias, destrucción de las instalaciones en playa. FIGURA 1.233 UN VEHÍCULO ES ARRASTRADO EN LOS ESTADOS UNIDOS DE NORTEAMÉRICA POR LA MAREA METEOROLÓGICA DEL HURACÁN GUSTAV EN 2008 Fuente: www.elespectador.com/imagen-gustav-sigue-causando-daños. (QJHQHUDOODPDUHDPHWHRUROyJLFDDVRFLDGDDHYHQWRVGHKXUDFiQVHVXHOHDQDOL]DUFRQVLGHUDQGR GRV IRU]DPLHQWRV SULQFLSDOHV D OD VREUHHOHYDFLyQ GHO QLYHO GHO PDU GHELGD D OD DFFLyQ GHO YLHQWR (campo lejano al huracán), y b) la sobre-elevación del nivel del mar que localmente ocurre por la bajada de la presión atmosférica (campo cercano al huracán). 248 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Para evaluar adecuadamente esta marea meteorológica o sobreelevación del nivel medio del PDU DVRFLDGR D HYHQWRV GH KXUDFiQ H[LVWHQ DYDQ]DGRV PRGHORV QXPpULFRV TXH VH DOLPHQWDQ GH ORV mapas de presión y viento, y que logran aportar soluciones realistas de dichas variaciones del nivel, en el ámbito espacial y temporal, considerando el fondo batimétrico, fenómenos de propagación de la onda larga asociada a la marea meteorológica, fricción de dicha onda con el fondo, etc. (p. ej. Modelo ROMS, modelo H2DVKDOORZZDWHUHTXDWLRQVmodelo SLOSH de la NOAA http://www.nhc.noaa.gov/HAW2/ english/surge/slosh.shtml), etc. FIGURA 1.234 EJEMPLO DE UN EVENTO BIDIMENSIONAL HURACÁN EN UNA PLAYA Y SU EFECTO ASOCIADO DE AUMENTO DE NIVEL DEL MAR (STORM SURGE) Y OLEAJE Fuente: NOAA. Sin embargo, al igual que lo comentado anteriormente con respecto a los modelos numéricos que resuelven el oleaje y su propagación para eventos de huracán, el uso de este tipo de modelos es FRPSOHMRWDQWRHQVXLPSOHPHQWDFLyQFRPRHQVXH¿FLHQFLDHQWLHPSRVLVHGHVHDFRPRHVHOFDVRGHO SUHVHQWHHVWXGLRUHDOL]DUXQUHDQiOLVLV\FRPSOHPHQWDUODEDVHGHGDWRV*26 249 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática 3RUHVHPRWLYRHQHOSUHVHQWHHVWXGLRVHUHDOL]DXQDQiOLVLVVHQFLOORSDUDODREWHQFLyQGHOD marea meteorológica debida a la acción de los huracanes por cambios en los mapas de presión y viento, FRQVLGHUDQGRGLIHUHQWHVKLSyWHVLVVLPSOL¿FDWLYDV'LFKDVKLSyWHVLVVHUHVXPHQDFRQWLQXDFLyQ Para la marea meteorológica debida al viento: 6HDQDOL]DHQXQWUDQVHFWRTXHYDGHVGHHOFHQWURGHOKXUDFiQKDVWDHOSXQWRGHDQiOLVLVHQOD FRVWDYHU¿JXUD Se considera la batimetría real a lo largo de dicho transecto. Se considera una velocidad del viento constante máxima actuando en dicho transecto de forma estacionaria para cada evento horario de huracán. Se tiene en cuenta el ángulo relativo entre la dirección de la velocidad máxima del viento y la RULHQWDFLyQJHRJUi¿FDGHOWUDQVHFWR No se consideran los efectos de fricción con el fondo. No se consideran los efectos bidimensionales (el transecto es un canal 2DV) de propagación espacio-temporal de la onda larga asociada a la marea meteorológica. 1RVHFRQVLGHUDQORVDFFLGHQWHVWRSRJUi¿FRV\EDWLPpWULFRVHQHOiPELWRELGLPHQVLRQDO'+ FIGURA 1.235 ESQUEMA DEL CORTE BATIMÉTRICO Y MAREA METEOROLÓGICA A LO LARGO DEL TRANSECTO Fuente: Dean & Dalrymple (1984). Para ello, se ha empleado el modelo unidimensional presentado por Dean & Darlymple (1984) HQGRQGHVHHYDO~DQODVHFXDFLRQHVGHRQGDODUJDSDUDFXHUSRVGHDJXDFRQEDWLPHWUtDYDULDEOHIRU]DGRV por un viento constante. &RQVLGHUDQGRTXHHOSULQFLSDOIHQyPHQRGHIRU]DPLHQWRGHOVLVWHPDHVHOODWHQVLyQWDQJHQFLDO TXHDFW~DVREUHODVXSHU¿FLHHQIXQFLyQGHOYLHQWRWDOTXH IJ: = ȡÂNÂ8max |Umax | 250 (A2.9) CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Donde, ȡ es la densidad del agua en kg/m³. Umax es la velocidad del viento máxima del huracán a 10 m sobre el nivel del mar medida a lo largo del transecto en m/s. N es un factor de fricción del orden de 106SURSXHVWR\DQDOL]DGRSRU9DQ'RUQ N= 1,2x10 –6 N= 1,2x10 –6 + 2,25x10 –6 para |Umax | 5,6 5,6 1– |Umax | ( ) para |Umax | > 5,6 3DUDFRQVLGHUDUHOiQJXORUHODWLYRHQWUHODGLUHFFLyQGHOYLHQWR\ODGLUHFFLyQJHRJUi¿FDGHO transepto șVHGHEHFRUUHJLUHOHVIXHU]RFRUWDQWHFRPRVLJXH IJwx = |IJw _FRVș Con los parámetros anteriores y con el parámetro nHQWUH\630¿QDOPHQWH se ha resuelto en el presente estudio la siguiente ecuación diferencial que resuelve la sobreelevación del nivel del mar (marea meteorológica) debida al viento ȘwHQIXQFLyQGHOHVIXHU]RFRUWDQWHHOIDFWRUn y la profundidad a lo largo del transecto K: QÂIJ][ (Șw) ɞȘw = ɞ[ ȡ · g (KȘw) /D ¿JXUD \ ¿JXUD PXHVWUDQ XQ HMHPSOR GH ORV UHVXOWDGRV REWHQLGRV SDUD GRV WUDQVHFWRVIRU]DGRVSRUORVFDPSRVGHYLHQWRREWHQLGRVSDUDHOKXUDFiQ.DWULQDGHOGtDGHDJRVWRGH 2005 a las 17:00 horas. 251 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.236 MAPA DE VIENTO PARA EL HURACÁN KATRINA DEL 28-AGOSTO DE 2005 A LAS 17:00 HRS, Y DATOS DE BATIMETRÍA, VIENTO Y MAREA METEOROLÓGICA DEBIDA A LA ACCIÓN DEL VIENTO A LO LARGO DEL TRANSECTO (LÍNEA ROJA) HACIA EL PUNTO DE CONTROL (PUNTO BLANCO) Fuente: Elaboración propia. 252 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.237 MAPA DE VIENTO PARA EL HURACÁN KATRINA DEL 28-AGOSTO DE 2005 A LAS 17:00 HRS, Y DATOS DE BATIMETRÍA, VIENTO Y MAREA METEOROLÓGICA DEBIDA A LA ACCIÓN DEL VIENTO A LO LARGO DEL TRANSECTO (LÍNEA ROJA) HACIA EL PUNTO DE CONTROL (PUNTO BLANCO) Fuente: Elaboración propia. 253 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Para la marea meteorológica debida a la presión atmosférica: a) Se considera que la variación espacial es estacionaria y simétrica y solo depende del gradiente de presiones. b) La sobreelevación del nivel del mar, debida a la presión, se suma linealmente en el espacio (a lo largo del transecto) a la debida al viento, para cada instante horario de huracán. El modelo empleado para evaluar la variación del nivel del mar debidas a las oscilaciones de ODSUHVLyQDWPRVIpULFDEDMRHYHQWRVGHKXUDFiQXWLOL]DODVLJXLHQWHHFXDFLyQDQDOtWLFDGHULYDGDVHJ~Q Dean & Dalrymple (1984). ȘYS ( ) (5±U) (Sn±So ) – 1–e U ȡJ (A2.10) Donde: ȘYS es la variación del nivel medio en metros Pn es la presión en la periferia del sistema de baja presión (borrasca) en mbar. P0 es la presión en el centro de la borrasca en mbar ȇHVODGHQVLGDGGHODJXDNJPñ 5HVHOUDGLRFLFORVWUy¿FRGHOKXUDFiQHQNP r es distancia radial del punto de medida al centro de la borrasca en km. /D¿JXUDPXHVWUDHOPDSDGHPDUHDPHWHRUROyJLFDSDUDHOLQVWDQWHGHKXUDFiQDVRFLDGR al Katrina del día 27 de agosto de 2005 a las 22:00 horas. 254 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.238 MAPA DE MAREA METEOROLÓGICA DEBIDA A LA VARIACIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, PARA EL HURACÁN KATRINA DEL 27-AGOSTO DE 2005 A LAS 22:00 HRS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. El trabajo de validación de los modelos de marea meteorológica mostrados en este apartado se han validado con los datos instrumentales del *OREDO([WUHPH6HD/HYHO$QDO\VLV (GESLA) que cuenta con datos provenientes de mareógrafos que aportan información sobre la variación del nivel del mar. La validación de marea meteorológica (por viento y presión) observados durante el desarrollo GHHVWHHVWXGLRVHFRPSRUWDQDGHFXDGDPHQWHVHJ~QORPRVWUDGRHQOD¿JXUD¿JXUD\OD ¿JXUD 255 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.239 SERIES COMPARATIVAS DE MAREA METEOROLÓGICA OBTENIDA CON EL MODELO ANALÍTICO Y LOS DATOS DEL MAREÓGRAFO GESLA N° 242, PARA EL HURACÁN KATRINA DEL 2005 Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.240 SERIES COMPARATIVAS DE MAREA METEOROLÓGICA OBTENIDA CON EL MODELO ANALÍTICO Y LOS DATOS DE LOS MAREÓGRAFOS GESLA N°.752 Y 242, PARA EL HURACÁN CHARLEY DEL 2004 Fuente: Elaboración propia. 256 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.241 SERIES COMPARATIVAS DE MAREA METEOROLÓGICA OBTENIDA CON EL MODELO ANALÍTICO Y LOS DATOS DE LOS MAREÓGRAFOS GESLA N° 242 Y 246, PARA EL HURACÁN FRANCES DEL 2003 Fuente: Elaboración propia. A2.7. Análisis estadístico de los parámetros asociados a los eventos de huracán 8QD YH] SUHVHQWDGRV DQDOL]DGRV HMHFXWDGRV \ YDOLGDGRV ORV GLIHUHQWHV PRGHORV GH SUHVLyQ viento, oleaje y marea meteorológica para diferentes eventos de huracán, y sabiendo que su FRPSRUWDPLHQWRHVDGHFXDGR\TXHDSRUWDQUHVXOWDGRVUHDOLVWDVDODYLVWDGHODYDOLGDFLyQUHDOL]DGDVH procede a continuación a presentar los resultados de la ejecución de dichos modelos para la base de 54 años de huracanes cada hora. /D ¿QDOLGDG GH HVWH DQiOLVLV HV GH¿QLU \ FRPSOHPHQWDU ORV PDSDV HVWDGtVWLFRV GH PDUHD PHWHRUROyJLFD\ROHDMHDSRUWDGRVSRUORVPRGHOR*26\*2:SDUDHOUHDQiOLVLVUHDOL]DGRGHDxRV DORODUJRGHODFRVWD$WOiQWLFD\3DFt¿FDDWUDYpVGHPDSDVTXHPXHVWUHQORVPi[LPRVSRWHQFLDOHV GHROHDMH\PDUHDPHWHRUROyJLFDHQODVPLVPDVORFDOL]DFLRQHVSDUDORVHYHQWRVKLVWyULFRVGHKXUDFiQ Esta información es crucial, por dos motivos: el primero, para tener un orden de magnitud de ORVPi[LPRVGHOROHDMH\PDUHDPHWHRUROyJLFDDOFDQ]DGRVKLVWyULFDPHQWHSRUHYHQWRVGHDOWDHQHUJtD como son los huracanes, para de esta forma, poder conocer el comportamiento y las limitaciones de las bases de datos GOW y GOS; y en segundo lugar, para contar con mapas históricos de máximos potenciales que se empleen como apoyo ingenieril al diseño de estructuras de protección costera y portuaria en las costas de América del Norte (México), América Central y América del Sur en ambas YHUWLHQWHVWDQWROD$WOiQWLFDFRPROD3DFt¿FD 257 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Para llevarlo a cabo, se han empleado los 369 puntos de control de la costa Atlántica y los 257 SXQWRVGHFRQWUROHQODFRVWDGHO2FpDQR3DFt¿FR±¿JXUD± FIGURA 1.242 PUNTOS DE CONTROL (PUNTOS ROJOS) ANALIZADOS EN EL PRESENTE ESTUDIO, Y MAPAS DE VIENTO Y OLEAJE PARA LOS HURACANES KENNA (2001) Y KATRINA (2005) RESPECTIVAMENTE Fuente: Elaboración propia. Para cada uno de los puntos de control, se han ejecutado los modelos mostrados anteriormente y obtenido los máximos anuales (en 54 años) para los parámetros de presión, velocidad del viento, DOWXUDGHRODVLJQL¿FDQWHSHULRGRGHSLFRPDUHDPHWHRUROyJLFDSRUYLHQWRPDUHDPHWHRUROyJLFDSRU SUHVLyQ\PDUHDPHWHRUROyJLFDFRQMXQWDPRVWUDGRVHQODV¿JXUDVDFRQWLQXDFLyQ 258 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.243 MAPA DE MÍNIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES) DE PRESIÓN ATMOSFÉRICA, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 0EDU Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.244 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA LA VELOCIDAD DEL VIENTO, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS .LOyPHWURVKRUD Fuente: Elaboración propia. 259 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.245 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA ALTURA DE OLA SIGNIFICANTE, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS. 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.246 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA EL PERIODO DE PICO DEL OLEAJE, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 6HJXQGRV Fuente: Elaboración propia. 260 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.247 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA LA MAREA METEOROLÓGICA POR PRESIÓN, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. FIGURA 1.248 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA LA MAREA METEOROLÓGICA POR VIENTO, EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. 261 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática FIGURA 1.249 MAPA DE MÁXIMOS HISTÓRICOS (54 AÑOS DE DATOS DE HURACANES), PARA LA MAREA METEOROLÓGICA CONJUNTA (SUMA LINEAL SSpresión+SSviento), EN LOS PUNTOS DE CONTROL ANALIZADOS 0HWURV Fuente: Elaboración propia. A2.8. Conclusiones (ODQiOLVLVGHKXUDFDQHVUHDOL]DGRHQHVWHHVWXGLRWLHQHXQDOFDQFHGHVFULSWLYRGHODVLWXDFLyQDFWXDO(O estudio de los huracanes tanto de la historia de eventos de oleaje y nivel del mar, como de los cambios que se están produciendo en los mismos y posibles consecuencias en las costas, requiere de un estudio HVSHFt¿FRGHORVPLVPRV'HELGRDODFRPSOHMLGDGGHOSUREOHPDQRHVSRVLEOHVXHVWXGLRHQGHWDOOH HQHVWDIDVH1RREVWDQWHODLQIRUPDFLyQDSRUWDGDPHGLDQWHPRGHORVVLPSOL¿FDGRVDGHFXDGDPHQWH validados con boyas de la región, supone una información muy valiosa en ausencia de estudios SRUPHQRUL]DGRV DO UHVSHFWR /RV PDSDV TXH VH DSRUWDQ HQ HVWD IDVH GHVFULSWLYD DEDUFDQ SUHVLyQ viento, oleaje y marea meteorológica. 262 CEPAL Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Bibliografía Anexo 2 Bretschneider, C.L.(1990), Tropical cyclones. +DQGERRN RI &RDVWDO DQG 2FHDQ (QJLQHHULQJ Vol. 1. Houston, Gulf Publising Co., pp. 249-370. Dean, R., Dalrymple, R. 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Proc. WK,QWHUQDWLRQDO&RQIHUHQFHRQ&RDVWDO(QJLQHHULQJ :RUOG6FLHQWL¿F6LQJDSXU 6LOYD55XL]*3HUH]'3RVDGD*%DXWLVWD(³0RGHORKtEULGRSDUDODFDUDFWHUL]DFLyQGHO oleaje”,,QJHQLHUtD+LGUiXOLFDHQ0p[LFR 24,(3),5-22. Young, I.R., (1988), “Parametric hurricane wave prediction model”. J. :DWHUZD\3RUW&RDVWDO2FHDQ (QJHQHHULQJ114 (5), 639–652. 9DQ'RUQ:&³:LQG6WUHVVRQDQ$UWL¿FLDO3RQG´-RXUQDORI0DULQH5HVHDUFKVolume 12. 263 En este volumen se muestra un atlas de las condiciones físicas actuales y de los cambios detectados en variables costeras tales como el nivel medio del mar, temperatura superficial del mar, salinidad, oleaje, marea astronómica, anomalía de la temperatura del aire, viento y huracanes. Esta descripción, que muestra la información disponible para la región, constituye el primer paso para emprender un estudio de cómo han cambiado las distintas variables y cuáles podrían ser los efectos en las costas ante variaciones futuras. Este conocimiento es vital para la ingeniería de costas y puertos, los análisis de vulnerabilidad de los asentamientos humanos en zonas de litoral y la gestión integral del medio ambiente en el borde costero, entre otros. Además, en el documento se analizan las posibles tendencias de cambio a futuro de las distintas variables para los años de corte a 2040, 2050 y 2070 definiéndose los valores medios y la incertidumbre o variabilidad esperable, incluyendo el análisis de eventos extremos asociados a algunas variables. Se estudian también patrones de variabilidad climática interanual, tales como el fenómeno ENOS (El Niño – Oscilación del Sur). Este estudio supone una primera aproximación al respecto en la región para un amplio abanico de dinámicas y patrones climáticos. La información que se provee en este volumen es el punto de apoyo para el análisis de la vulnerabilidad, exposición e impactos derivados del cambio climático en las costas del litoral de América Latina y el Caribe que se detallan en los siguientes documentos. Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe | Dinámicas, tendencias y variabilidad climática Este documento es el primero de una serie de textos que se han elaborado en el marco del Estudio regional de los efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe. La zona de estudio comprende una longitud total de costa de aproximadamente 72.182 km distribuidos en cuatro zonas geográficas: Norteamérica, Centroamérica, Sudamérica y las Islas del Caribe. En el dominio de estudio se han analizado los cambios detectados en las dinámicas costeras, la influencia de la variabilidad climática, información diversa sobre la vulnerabilidad presente en las costas de la región, abarcando tanto el medio físico como el socioeconómico, la configuración física de las mismas y los impactos y riesgos previsibles en el futuro. Efectos del cambio climático en la costa de América Latina y el Caribe Dinámicas, tendencias y variabilidad climática